sintese proteica

IV - SÍNTESE PROTEICA Unidade 5

Cresc. e renovação celular

Como explicar a grande diversidade

de seres vivos? 2

Profª Sandra Nascimento

No núcleo das células, encontra-se a receita dos seres vivos que corresponde

às longas moléculas de DNA aí presentes. Essa receita é composta por

diversos “ingredientes” – os genes – cada um portador de uma certa

informação e que controla uma característica diferente do nosso corpo

(altura, cor dos olhos, tipos de cabelo, etc). No entanto, a receita encontra-

se escrita sob a forma de um código – o código genético. Como decifrá-lo ?

Dogma central da biologia molecular 3

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Replicação

Visão geral da síntese de proteínas 4

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Código genético 5

Corresponde ao dicio-

nário que a célula utiliza

para traduzir a

linguagem genética em

linguagem proteica

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Código genético 6

Como é que existindo 4 nucleótidos diferentes, é

possível que estes codifiquem cerca de 20

aminoácidos distintos? Que código é utilizado pelos

genes?

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Monómeros dos ácidos

nucleicos

Monómeros das

proteínas

Nucleótidos

Existem cerca de 20

aminoácidos diferentes

4 tipos de nucleótidos diferentes

em cada ácido nucleico

Aminoácidos

Quantos nucleótidos são necessários

para codificar uma proteína?? 7

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Código genético 8

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Cada aminoácido é codificado por um

conjunto de três nucleótidos de RNAm – um

tripleto ou codão – originando 64

combinações possíveis

Três nucleótidos consecutivos do DNA

constituem um codogene tripleto que

possui a mensagem genética para a síntese

de um aminoácido.

Código genético 9

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Características do código genético 10

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1- Universalidade do Código genético – cada codão tem o mesmo significado para a

maioria dos seres vivos

2- Redundância – codões diferentes podem codificar o mesmo aminoácido. Este

fenómeno também se designa por degenerescência do código genético.

3- Não ambiguidade – um codão codifica apenas um aminoácido

4- Codão de iniciação – o codão AUG tem uma dupla função: inicia a leitura do código

(para a síntese proteica) e codifica o aminoácido metionina.

5- Codão de terminação/finalização – os codões UAA, UAG e UGA terminam a síntese

da proteína

6- Especificidade dos nucleótidos – os dois primeiros nucleótidos de cada codão são mais

específicos do que o terceiro. De facto, uma alteração da terceira base do tripleto não

implica uma alteração do aminoácido codificado

Síntese de proteínas 11

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Síntese proteica 12

A maioria do DNA de uma célula eucariótica está no núcleo e, devido as sua dimensões, não passa pelos poros da membrana nuclear.

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Se a síntese proteica

ocorre no citoplasma,

como é que a

informação genética

chega ao citoplasma?

Transcrição 13

Nos seres vivos, a primeira etapa da transferência da

informação genética corresponde à síntese de RNAm a partir de

uma cadeia de DNA que contém informação e que lhe serve de

molde.

Esta síntese faz-se na presença de um complexo enzimático

chamado RNA polimerase.

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Transcrição 14

O mRNA é polimerizado exclusivamente no sentido 5’3’

As bases emparelham-se por complementaridade,

ocupando o uracilo o lugar da timina (U emparelha com

A)

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Transcrição 15

1º- ligação da RNA polimerase a locais específicos do

DNA (promotor)

2º - despiralização do DNA

3º- quebra das pontes de hidrogénio e separação das

cadeias de DNA

4º - ligação de nucleótidos livres formando uma cadeia

complementar a uma das cadeias do DNA, que funciona

como molde, no sentido 5’ → 3´, formando-se o mRNA

5º- libertação do mRNA sintetizado

6º - restabelecimento das pontes de hidrogénio e da

estrutura do DNA.

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Transcrição 16

Profª Sandra Nascimento

Início da transcrição

Fim da transcrição

17

Profª Sandra Nascimento pré-mensageiro

Intervenientes da transcrição 18

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Transcrição 19

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Maturação, processamento, splicing 20

Na molécula de mRNA imatura existem porções — os

intrões — que não contêm informação para a síntese

da proteína e que, antes de a molécula passar para o

citoplasma, são removidas.

As porções que permanecem — os exões — são

expressas na fase seguinte, originando uma proteína.

É o conjunto dos exões que deixa o núcleo através de

um dos poros da membrana nuclear. O processo de

remoção dos intrões é designado por maturação,

processamento ou splicing.

Profª Sandra Nascimento

21

Profª Sandra Nascimento

Maturação, processamento, splicing

22

Nos seres procariontes, a molécula de mRNA não sofre

maturação e todas as fases da síntese proteica

ocorrem no mesmo local, dado que não há núcleo

individualizado nas células destes seres.

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Maturação, processamento, splicing

Tradução 23

A tradução permite que a mensagem contida no mRNA seja descodificada e utilizada para fabricar uma proteína.

As proteínas são constituídas por aminoácidos (nos seres vivos, existem 20 aminoácidos diferentes), unidos por ligações peptídicas.

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Intervenientes da tradução 24

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Tradução 25

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RNA transferência 26

O RNAt funciona como intérprete entre a

―linguagem‖ do RNAm e a ―linguagem‖ das

proteínas

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RNA transferência 27

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Ribossomas 28

Constituído por 2 subunidades cuja constituição

química são proteínas e RNAr (RNA ribossómico)

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Ribossomas 29

Local A – onde se liga o anti-codão do tRNA, alinhando o

a.a. específico correspondente ao codão do mRNA

Local P – local que permite a ligação de dois a.a. por

ligações peptídicas

Local E – local que permite a saída do tRNA após

transferência do a.a.

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Etapas da tradução 30

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INICIAÇÃO

ALONGAMENTO

FINALIZAÇÃO

1 - Iniciação 31

A tradução inicia-se com a ligação do mRNA à subunidade

menor do ribossoma, e com o reconhecimento do codão

iniciador (AUG) pelo tRNA correspondente (anticodão UAC,

com o aminoácido metionina - met). Em seguida estabelece-

se a ligação da subunidade maior. O ribossoma está então

funcional.

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2 - Alongamento 32

Esta é a fase de tradução dos codões sucessivos e

da ligação dos a.a.

Um novo RNAt, que transporta um segundo a.a.,

liga-se ao segundo codão.

Há formação de uma primeira ligação peptídica

entre o a.a. que ele transporta e a meteonina.

O ribossoma avança três bases.

O processo repete-se ao longo do RNAm

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2 - Alongamento 33

Profª Sandra Nascimento

2 - Alongamento 34

É de notar que a mesma molécula de mRNA pode ser

traduzida em simultâneo por mais do que um

ribossoma, havendo assim a formação de várias

proteínas iguais.

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3 - Finalização 35

A síntese da proteína termina quando surge no mRNA um

dos codões de terminação ou stop (UGA, UAG ou UAA),

pois não há tRNA correspondentes a esses codões.

O último tRNA liberta-se do ribossoma, separando-se as

suas subunidades (que podem depois ser reutilizadas), e

a proteína é libertada, adquirindo a sua estrutura

tridimensional.

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Síntese proteica 36

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Síntese de proteínas 37

Características da síntese proteica 38

Complexidade - intervenção de vários agentes.

Rapidez – proteínas complexas produzida em apenas alguns minutos.

Amplificação – transcrição repetida da mesma zona de DNA e tradução repetida do mesmo RNAm.

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Função das proteínas 39

Estrutural – estrutura dos componentes celulares (cabelos)

Suporte – (quitina insectos)

Revestimento - (unhas e garras)

Enzimática – biocatalizadores das reacções químicas dos seres vivos

Transporte – de moléculas específicas

Hormonal – insulina, adrenalina, …

Defesa – anticorpos (adquiridos por doença ou por vacinação)

Contráctil – movimentos dos músculos (actina e miosina dos músculos)

Reserva - albumina do ovo

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Funções das proteínas 40

pelas células (integradas em estruturas celulares –

membrana plasmática, lisossomas, mitocôndrias,

núcleo,…)

exportadas para fora da célula (enzimas

digestivas, hormonas,…)

Profª Sandra Nascimento

FIM