TRADU

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TRADUÇÃO SÍNTESE PROTEICA
2
DNA
Replicação
Transcrição reversa
Transcrição
RNA
Tradução
Proteína
3
Fluxo da Informação Genética
Código genético 3 bases nitrogenadas 1
amino ácido
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Marcos no metabolismo de proteínas

• 1. 1950- síntese proteica em pequenas partículas
  de ribonucleoproteínas (Paul Zamecnik-
  fracionamento celular, radioativo)- ribossomos
• 2. aminoacil-tRNA sintetases- tRNA, ATP Hoagland
  Zamecnick)
• 3. hipótese do adaptador (tRNA, anti-codon
  Francis Crick)

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Síntese proteica

• 300 moléculas envolvidas
• 90 da energia gasta nos processos
  biossintéticos
• Bactérias 35 do peso 20.000 ribossomos,
  100.000 proteinas (fatores e enzimas), 200.000
  tRNAs
• Processo rápido 20 resíduos/seg
• Erro 1 a cada 10.000 aa adicionados

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Síntese e Processamento de Proteínas
Transcrição
Processamento pós-traducional
Transcrito primário
Processamento pós-transcricional
mRNA maduro
Modificações covalentes nos aminoácidos
Tradução
Dobramento
Proteína (inativa)
Proteína ativa
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Código genético (degenerado)
8
Outras seqüências de mRNA podem especificar a
mesma seqüência de aminoácidos
9
Código genético alternativo em mitocôndrias
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Troca de frame

• Virus (sarcoma de Rous) gag e pol (1/20)
• Gag ... ACA AAU UUA UAG GGA GGG
• Pol .... ACA AAU UUAUA GGG AGG

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Código genético

• Códon de iniciação- AUG (raro- GUG, UUG)
• Códon de terminação- UAA, UAG, UGA

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RNAs
Tipo Tamanho Função
tRNA Pequeno Transporte de aa para o local de síntese
rRNA Diversos Forma os ribossomos, juntamente com proteínas
mRNA Diversos Determina a sequência de aa na prteína
snRNA Pequeno Processa o mRNA inicial nos eucariotos
miRNA Pequeno Afeta a expressão gênica (crescimento, desenvolvimento)
siRNA pequeno Afeta a expressão gênica. Cientistas utilizam para bloquear a expressão do gene de interesse
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tRNA
14
(No Transcript)
15
O ribossomo acomoda dois tRNAs carregados
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Etapas da síntese de proteínas 1. Ativação do
aminoácido 2. Iniciação 3. Elongação 4.
Terminação 5. Dobramento/processamento
pós-tradução
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1. Ativação do aminoácido
Aminoacil tRNA sintetase
ATP aa aminoacil-AMP
Ppi aminoacil-AMP tRNA aminoacil-tRNA
AMP
Aminoacil tRNA sintetase
18
1. Ativação do aminoácido
Aminoacil tRNA sintetase
aminoacil-AMP
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Classe I
Classe II
aminoacil-AMP
aminoacil-tRNA
20
1. Ativação do aminoácido
Ligação do aminoácido ao tRNA
Aminoacil t-RNA
A etapa de ativação do aminoácido é determinante
na fidelidade da tradução
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2. Iniciação (bactéria)
Ribossomo bacteriano reconhece uma sequência no
mRNA-
Shine Delgarno
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Nas bactérias, o primeiro amino ácido é
formil-metionina
fMet-tRNAf tem características que o distinguem
como tRNA iniciador (tRNAi)
Só tRNAi liga no sítio P e ao fator de iniciação
(IF1 ou IF2) Eucariotos- primeiro aa é metionina
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Adição do grupo formil no metionil-tRNAf
dependente de ácido fólico
tRNA para formil-metionina é diferente da tRNA
para metionina
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3. Elongação
25
Peptidil-transferase- 23S? Sítio E- bactéria
26
(No Transcript)
27
Translocação
28
4. Terminação
Proteínas de terminação (RFs) diferentes de
acordo com o códon de terminação
(bactérias) RFs- estrutura semelhante aos tRNAs,
mas ligam em regiões distintas nos
ribossomos Túnel de saída do ribossomo para a
proteína- 12- 20 Å
29
Polissomo 10-100 ribossomos
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Fatores proteicos necessários para iniciação da
tradução
Bactéria IF-1 Previne ligação prematura dos
tRNAs ao sítio A IF-2 Facilita ligação do
fMet-tRNAf a subunidade 30S (liga GTP) IF-3
Liga suunidade 30S e previne associação prematura
da subunidade 50S. Aumenta especificidade do
sítio P pelo fMet-tRNAf
Eucariotos eIF1- Liga mRNA eIF2 Facilita
ligação do Met-tRNAi a subunidade 40S (liga
GTP) eIF2B, eIF3 Ligam subunidade 40S/
mRNA eIF4A Helicase de RNA para remover
estrutura secundária do mRNA eIF4B Liga mRNA,
facilita varredura para localizar o primeiro
AUG eIF4E Liga 5cap do mRNA eIF4G Liga e
IF4E e protéina que liga cauda poliA (PAB) eIF5
Promove dissociação de outros fatores para
facilitar associação de 60S eIF6 Facilita
dissociação de 80S inativo em 40S e 60S
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• Processamento após (ou durante) a síntese de
  proteínas
• Dobramento (Folding)
• Clivagem proteolítica (incluindo
  amino-terminal)
• Modificações covalentes nos aminoácidos
• Degradação

• Influencia a estrutura e função de proteínas

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20 aminoácidos diferentes
Modificações covalentes nos aminoácidos
(modificações pós-traducionais) Ex Metilação Ace
tilação Hidroxilação Glicosilação Fosforilação Gru
pos prostéticos Acilação
200 aminoácidos diferentes (modificados
covalentemente)
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Fosforilação
Modulação da atividade de proteínas, modulação de
interações moleculares, sinalização celular
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Glicosilação
Os carboidratos são ligados aos resíduos de
aminoácidos através de ligações N- ou O-
glicosídicas
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Endereçamento de proteínas
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Peptídeo sinal direciona proteínas secretadas
e/ou glicosiladas para o retículo endoplasmático
(ER)
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Síntese de proteínas acoplada ao ER
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Glicosilação
Os carboidratos são ligados aos resíduos de
aminoácidos através de ligações N- ou O-
glicosídicas
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Puromicina estrutura similar a extremidade 3 do
aminoacil-tRNA, ocorrendo a formação de
peptidil-puromicina e interrupção da síntese
proteica
40
Inibição da síntese proteica por antibióticos e
toxinas
Estreptomicina Causa leitura incorreta dos códons
e inibe iniciação
Tetraciclina Bloqueia o sítio A do ribossomo
bacteriano e inibe associação do aminoacil-tRNA
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Inibição da síntese proteica por antibióticos e
toxinas
Cloranfenicol Bloqueia atividade de peptidil
transferase de ribossomos bacterianos e
mitocondriais
Cicloheximida Bloqueia atividade de peptidil
transferase do ribossomo eucariótico
42
Inibição da síntese proteica por antibióticos e
toxinas
Toxinas proteicas que inibem a tradução Toxina
da difteria inativa o fator eEF2 (ADP-ribosila
histidina) Ricina inativa a subunidade 60S
(depurina uma adenosina do rRNA 23S)
43
(No Transcript)
44
(No Transcript)
45
Informação genética- DNA nuclear nos eucariotos
Ribossomos
Núcleo
Envelope nuclear
Ribossomos
Mitocondrias
Cloroplasto
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(No Transcript)
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A T
G C
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T A
C A
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Estrutura do DNA
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DNA fita dupla cadeias antiparalelas
51
(No Transcript)
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Decifrando o Código Genético
1.Quantos nucleotídeos seriam necessários?
4 nucleotídeos diferentes no DNA
20 aminoácidos diferentes na proteína
Código de um nucleotídeo 4
combinações Código de dois nucleotídeos (42) 16
combinações Código de três nucleotídeos (43)
64 combinações
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Decifrando o Código Genético
2.O código não é superposto
Análise da seqüência de aminoácidos de mutantes
da proteína da capa do vírus mosaico do tabaco
mostraram que o código não era superposto. A
mutação em um nucleotídeo leva a mudança de um
aminoácido e não de três aminoácidos
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Decifrando o Código Genético
3.O código não tem pausas
O código é lido sequencialmente sem pausas a
partir do início determinado (3 fases de leitura
são possíveis).
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Decifrando o Código Genético
4. O código é degenerado
64 códons para codificar 20 aminoácidos???
61 códons codificam 20 aminoácidos. Para a
maioria dos aminoácidos há mais de um códon 3
códons não codificam aminoácidos. São códons de
terminação da síntese de proteínas
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Decifrando o Código Genético
5. Como o código foi decifrado?
Tanto as sequências de bases do DNA com a de
aminoácidos das proteínas eram desconhecidas!!!
Nirenberg em 1961 mostrou que a adição de o RNA
sintético poliuridilato (poli U) em um sistema de
síntese proteíca livre de células (extrato de
E.coli) levava a síntese de polifenilalanina UUU
Phe
Poli U foi sintetizado in vitro pela
polinucleotídeo fosforilase...
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Nas bactérias, transcrição e tradução estão
acopladas....