Duplicação do DNA & Síntese de proteínas

Transcrição

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2 Duplicação do DNA & Síntese de proteínas Aula de Biologia Tema: Duplicação do DNA & Síntese Protéica Daniel Biólogo Planetabiologia.com

3 ÁCIDOS NUCLÉICOS 1) Conceito: Os Ácidos Nucléicos são macromoléculas, formadas por seqüências de nucleotídeos, especializadas no armazenamento, na transmissão e no uso da informação genética. Existem dois tipos de Ácidos Nucléicos: 2) Composição Química a) DNA (Ácido Desoxirribonucléico) b) RNA (Ácido Ribonucléico) Os Ácidos Nucléicos são compostos por monômeros chamados nucleotídeos. Estrutura de um nucleotídeo: 1 Fosfato 1 Pentose 1 Base Nitrogenada Nucleotídeo

4 ÁCIDOS NUCLÉICOS 2) Composição Química Os Ácidos Nucléicos unem-se uns aos outros através de ligações fosfodiéster formando cadeias contendo milhares de nucleotídeos. Fosfato Ligações Fosfodiéster

5 ÁCIDOS NUCLÉICOS 3) Bases Nitrogenadas 3.1) Tipos: Existem 5 tipos de bases nitrogenadas. Podemos verificar que: Timina (T) está presente somente no DNA E Uracila somente no RNA São bases do DNA Adenina Timina Guanina Citosina São bases do RNA Adenina Uracila Guanina Citosina

6 ÁCIDOS NUCLÉICOS 3) Bases Nitrogenadas 3.2) Classificação: As Bases Nitrogenadas podem ser classificadas quanto ao número de anéis. Bases Pirimídicas Contém apenas 1 anel na estrutura molecular Bases Púricas Contém 2 anéis na estrutura molecular

7 ÁCIDOS NUCLÉICOS 3) Bases Nitrogenadas 3.3) Pareamento de Bases Nitrogenadas O Pareamento das Bases Nitrogenadas se dá por meio de Ligações de Hidrogênio. No RNA DNA Guanina Adenina Como sempre não possui se liga Timina, a Citosina Timina Adenina e se vice-versa liga a Uracila Adenina Guanina Citosina Timina Formação de 23 ligações de Hidrogênio

8 ÁCIDOS NUCLÉICOS 3) Bases Nitrogenadas 3.3) Pareamento de Bases Nitrogenadas O Pareamento das Bases Nitrogenadas se dá por meio de Ligações de Hidrogênio. RNA Como não possui Timina Adenina ligará sempre com Uracila E vice-versa

9 ÁCIDOS NUCLÉICOS 4) Pentose Pentoses dos Ácidos Nucléicos RNA No RNA a pentose presente é a Ribose DNA No DNA a Pentose presente é a Desoxirribose

10 ÁCIDOS NUCLÉICOS 5) RNA (Ácido Ribonucléico) Características: 1. Local de Produção: Núcleo da Célula (Transcrição) 2. Estrutura: 1 Fita (fita simples) 3. Nucleotídeo contendo: a) Ribose b) Bases Nitrogenadas: Uracila, Adenina, Guanina e Citosina c) Fosfato 4. Tipos de RNA: a) RNAm (Mensageiro) b) RNAt (Transportador) c) RNAr (Ribossômico) RNA Transportador Ribossômico mensageiro Participa Transporta Leva o código da constituição Aminoácidos genético dos até DNA Ribossomos. o local para da o São citoplasma síntese armazenados de onde proteínas ocorrerá no núcleo na Traduação. a (nucléolo). Tradução.

11 ÁCIDOS NUCLÉICOS 5) RNA (Ácido Ribonucléico) Os tipos de RNA e suas funções RNA Transportador (RNAt) Carreador de aminoácidos Forma de um trevo RNA Mensageiro (RNAm) Transcreve o código genético e o leva para o citoplasma. RNA Ribossômico (RNAr) Parte constituinte dos Ribossomos

12 ÁCIDOS NUCLÉICOS 6) DNA (Ácido Desoxirribonucléico) Forma Estrutural

13 ÁCIDOS NUCLÉICOS 6) DNA (Ácido Desoxirribonucléico) Características: 1. Estrutura: 2 Fitas unidas pelas bases nitrogenadas em forma de α hélice 2. Nucleotídeo contendo: a) Desoxirribose b) Bases Nitrogenadas: Timina, Adenina, Guanina e Citosina c) Fosfato 3. Relação das Bases a) A/T = 1 b) G/C = 1 4. Quantidade a) Maior no núcleo/nucleóide (cromatina ou cromossomo) b) Menor no citoplasma (mitocôndrias e cloroplastos)

14 ÁCIDOS NUCLÉICOS Principais diferenças entre RNA e DNA Estrutura da Molécula Bases Púricas Bases Pirimídicas Pentose Função na célula RNA Fita Simples Adenina Guanina Uracila Citosina Ribose Síntese de Proteínas (RNAm e RNAt) e formação de ribossomos(rnar) DNA Fita Dupla Adenina Guanina Timina Citosina Desoxirri bose Armazenamento e transmissão de informação genética

15 DUPLICAÇÃO DO DNA 1) A Estrutura do DNA Elucidada em 1953 por Watson e Crick o Modelo Helicoidal Dupla Hélice

16 DUPLICAÇÃO DO DNA 2) Propriedades da Duplicação a) O DNA é a única molécula capaz de sofrer auto-duplicação. b) A duplicação do DNA ocorre sempre quando uma célula vai se dividir. c) Ocorre durante a fase S da intérfase. d) É do tipo semiconservativa, pois cada molécula nova apresenta uma das fitas vinda da molécula original e outra fita recém sintetizada.

17 DUPLICAÇÃO DO DNA 3) A Replicação A replicação do DNA ocorre em duas etapas: a) Separação das bases nitrogenadas. b) Inserção e pareamento de novos nucleotídeos em cada fita pela DNA polimerase. A Enzima DNA polimerase capta nucleotídeos e os unem, conforme o pareamento: A-T / G-C Para este processo ocorrer é necessário energia! De onde será que vem essa energia? Os Essa nucleotídos energia liberada que chegam é então carragam utilizada consigo pela 3 grupos Enzima fosfatos. DNA polimerase Quando o para nucleotídeo unir um é inserido nucleotídeo na fita há liberação ao outro. de energia

18 DUPLICAÇÃO DO DNA 3.1) Origem de Replicação Por ser muito extenso o DNA é aberto em locais específicos chamados Origens de replicação. As origens de replicação formam bolhas de replicação que avançam para os dois lados simultâneamente. Por isso a replicação do DNA é dita Bidirecional Semiconservativa A medida que vão avançando elas vão se encontrando até duplicar o DNA inteiro.

19 DUPLICAÇÃO DO DNA 3.2) Início da Replicação 1. A enzima DNA polimerase não é capaz de iniciar uma fita a partir do nada. 2. As DNA s polimerase necessitam de uma fita inicializadora auxiliar (primer) 3. Uma enzima chamada primase confecciona o primer para que a DNA polimerase possa iniciar a duplicação do DNA.

20 DUPLICAÇÃO DO DNA 3.3) Sentido de Alongamento do DNA: 5 3 A DNA polimerase percorre o DNA sempre no sentido 5 3 Dessa maneira o DNA novo só pode crescer neste sentido 5 3 Etapas da duplicação 2) 3) 4) A Na 1) Só fita Na medida que de frente o cima DNA que vai apresenta é a chamada a helicase enzima fita uma vai helicase líder abrindo orientação pois a abrindo se dupla anti-paralela encontra hélice a dupla na a orientação hélice. DNA entre polimerase correta duas (5 fitas. vai 3 ) sintetizando a fita líder 6) 5) 8) 7) A Isso No fita Dessa final significa de maneira, baixo do processo: que é chamada se a fita a fita Os primers de retardada líder fita retardada, está fita é na sintetizada retardada orientação pois nesse de são correta trechos removidos caso (5 a DNA e trechos 3 ) polimerase fragmentos a outra a partir não de alonga de primers DNA esta unidos formando está. fita no pela sentido DNA vários fragmentos contrário polimerase. à helicase. de DNA.

21 SÍNTESE DE PROTEÍNAS 1) Visão Geral A síntese de proteínas contém duas etapas: 1) Transcrição (núcleo) DNA RNA 2) Tradução (citoplasma) Formação do Polipeptídio Em resumo: A Síntese de Proteínas consiste em unir aminoácidos de acordo com a seqüência de códons presentes no RNAm

22 SÍNTESE DE PROTEÍNAS 2) Transcrição a) Um fragmento de DNA (gene) é utilizado como molde para confeccionar moléculas de RNA b) Gene: É um trecho do DNA que pode ser transcrito em RNA. c) Os RNA s formados podem ser de três tipos: RNAm (mensageiro) RNAt (transportador) RNAr (ribossômico)

23 SÍNTESE DE PROTEÍNAS 2) Transcrição A Como O Sempre RNA A promotor RNA Quem a polimerase RNA antes realiza polimerase apresenta de a cada só liga gene pode uma transcrição consegue ao promotor sequência existe transcrever identificar um do e DNA abre trechos bases é a de do DNA enzima dupla que DNA chamado RNA hélice que genes??? sejam polimerase Polimerase do promotor. DNA genes! e inicia reconhece. o processo de transcrição!!!

24 SÍNTESE DE PROTEÍNAS 3) Transcrição em Procariotos a) Em procariotos (bactérias) um promotor controla a transcrição de mais de um gene. b) O sistema 1 promotor vários genes é chamado de Operon. c) O RNAm de um procarioto carrega consigo a informação de mais de um gene. d) Dessa maneira a tradução do RNAm de procariotos irá produzir mais de uma proteína diferente. RNA Procariótico seqüência não codificante P Seqüência α Seqüência β Seqüência γ 5 3 Proteína α Proteína β Proteína γ RNA Eucariótico P Seqüência Codificante 5 3 Proteína

25 SÍNTESE DE PROTEÍNAS 4) Transcrição em Eucariotos (Exons e Íntrons) a) Os genes de Eucariotos não são contínuos b) Existem fragmentos denominados Exons e fragmentos denominados Íntrons c) Os Éxons são funcionais e codificam proteínas; porém os Íntrons não codificam. Dessa Este O Na Enzimas RNA transcrição processo maneira mensageiro denominadas somente tanto retirada que os o Nucleases dos RNAm Éxons possui Ligases Íntrons quanto contendo Éxons irão retiram recebe e realizar os Íntrons Éxons todos nome a é os Íntros união que chamado são vai deixando para transcritos. todos a Primário. segunda no Éxons RNAm formando etapa somente Splicing da Síntes um os Éxons RNAm de Proteínas, Secundário a Tradução no citoplasma da célula.

26 SÍNTESE DE PROTEÍNAS 5) Tradução É o processo no qual as seqüências de nucleotídeos em uma molécula de RNA mensageiro direciona a incorporação de aminoácidos em uma proteína. a) É a Segunda Etapa da Síntese de proteínas e ocorre no citoplasma b) O RNA mensageiro após ser transcrito sai do núcleo e migra para o citoplasma c) O RNA mensageiro é utilizado como molde para a produção de proteínas d) Participantes da Tradução: RNA mensageiro, RNA transportador, Ribossomos e Aminoácidos. RNA transportador Metionina RNA mensageiro Prolina Códon Serina Ribossomo Aminoácidos Anticódon

27 SÍNTESE DE PROTEÍNAS 5) Tradução A Dessa Cada Na Lembre-se Tradução A Os Tabela 3 códigos maneira Bases ocorre de do cada (triplet) do que Código cada Gene nas CÓDON existem do organelas Genético do gene DNA (3 Códons bases são RNAm nos celulares DNA de do Início chamadas possui RNAm) transcrito informa (AUG) recebe 3 codifica Ribossomos. bases e qual o Códons em nome aminoácido CÓDONS nitrogenadas um de Aminoácido. Estes Código. Parada de possuem será RNA que (UAA), 2 subunidades, complementa incorporado 1 CÓDON (UAG) mensageiro. na as seu = proteína quais 1 respectivo e AMINOÁCIDO. (UGA) se unem dependendo CÓDIGO. quando o do Ribossomos códon presente liga no ao RNAm. Código

28 SÍNTESE DE PROTEÍNAS 5) Tradução

29 SÍNTESE DE PROTEÍNAS 5) Tradução

30 SÍNTESE DE PROTEÍNAS 5) Tradução Códon de parada (UAA)

31 SÍNTESE DE PROTEÍNAS 5) Tradução Resumo

32 SÍNTESE DE PROTEÍNAS 5) Tradução em vídeo

33 SÍNTESE DE PROTEÍNAS 5) Tradução Tradução no R.E.R

34 SÍNTESE DE PROTEÍNAS 5) Tradução Destino dos polipeptídios transcritos

35 SÍNTESE DE PROTEÍNAS 6) O Código Genético O código genético consiste em trincas de nucleotídeos (códons) Como existem 4 bases de RNA (A,U,G,C), existem ao todo 64 códons. Porém, como vimos, um códon (AUG) é o de inicio e três são se parada (UAA), (UAG) e (UGA). Podemos dizer também Porém, que Dizemos Então, Existem o Código o há Código que apenas mais Genético o Genétigo Código de 20 um é não universal, Genético aminoácidos códon é Ambíguo: é para pois Degenerado diferentes certos um códons único códon têm ou o para aminoácidos. não mesmo Redundante. 60 especifica códons. significado mais do em que quase um aminoácido. todos os organismo do planeta.

36 SÍNTESE DE PROTEÍNAS 7) Mutações no DNA podem acarretar problemas Apesar do código genético ser degenerado, mutações podem levar a mudanças na seqüência de aminoácidos de uma proteína e por conseqüência ao mal funcionamento desta.