Ribossomos e Síntese de proteínas

Apresentação em tema: "Ribossomos e Síntese de proteínas"— Transcrição da apresentação:

1 Ribossomos e Síntese de proteínas
Docente: Profa. Dra. Maria Tercília Vilela de Azeredo Oliveira Colaboração: Priscila Pasqüetto Mendonça / Fátima Adriana Mendes Siqueira

2 Microscopia Eletrônica:
Ribossomos - Organelas citoplasmáticas (Palade, década de 50) - Corpos esféricos ou elipsóides - Duas subunidades distintas - Alto conteúdo em RNA (ribossômico)

3 Técnicas de estudo: Métodos físicos: - Espalhamento de nêutrons
- Difração de raio X Microscopia eletrônica: - “Coloração” negativa - Sombreamento Imuno eletromicroscopia Ensaios bioquímicos Fração microssomal: Depósito de ribossomos + fragmentos de membranas, após a ultracentrifugação diferencial dos constituintes celulares

4 Localização: - Citoplasma de todas as células (associados ao
Retículo Endoplasmático Rugoso ou livres no citoplasma: polissomos) - Interior de mitocôndrias - Interior de cloroplastos

5 Estrutura: - Duas subunidades de diferentes tamanhos (subunidades menor e maior) - Tamanho é dado através da velocidade com a qual eles se sedimentam no campo de centrifugação - Unidade de Svedeberg (S) Medida da velocidade e tamanho da partícula ou molécula (1S = 1,10-13 cm/seg) Ribossomos de eucarioto: 80S Ribossomos de procatioto: 70S Coeficiente de sedimentação 80S (Ribossomo de eucarioto) 60S (vertebrados superiores) Forma ovóide RNAr 28 RNAr 5S + proteínas RNAr 5,8S Subunidade maior 40S Forma elipsóide RNAr 18S + proteínas Subunidade menor

6 Função: Participa no processo de biossíntese protéica (reunem os aminoácidos em uma ordem pré-determinada) Polissomos ou polirribossomos: Formações constituídas por uma molécula de RNA mensageiro + vários ribossomos:

7 Ribossomos livres sintetizam a hemoglobina
Os polissomos podem ser: a) Polissomos livres no citoplasma: - Elaboram proteínas destinadas à célula - Células que sintetizam grande quantidade de proteínas usadas internamente no crescimento rápido Ex.: Células cancerosas Células embrionárias Reticulócitos Hemácias Maturação Ribossomos livres sintetizam a hemoglobina

8 b) Polissomos aderidos à membrana:
- Sintetizam proteínas que serão secretadas Ex.: Glândula mamária em repouso → polissomos livres Glândula mamária em lactação → ligados às membranas do Retículo Sintetizam proteínas que compõem as estruturas celulares membranosas (Membrana plasmática, aparelho de Golgi, lisossomos, vacúolos, etc.) Retículo Endoplasmático Rugoso

9 Composição química: - RNAr (ribossômico) + Proteínas (± 50 tipos diferentes) (RNP → Ribonucleoproteína) - Basofilia citoplasmática Ex.: Hepatócitos, células do pâncreas, neurônios • RNA ribossômico (45S) → Transcrito a partir de genes do DNAr (Região Organizadora Nucleolar) → RNAr + Proteínas → Subunidades maiores e menores (nucléolo)

10 Comparação entre ribossomos de procariotos e de eucariotos:
• Ribossomos de procariotos melhor caracterizados do que os de eucariotos - Proteínas da subunidade maior → L “large” - Proteínas da subunidade menor → S “small”

11 Síntese protéica:

12

13 D N A

14 Tipos de RNA RNA mensageiro: complementar a uma das fitas do duplex de DNA (fita molde). - Especifica a seqüência de aminoácidos RNA mensageiro

15 RNA mensageiro:

16 Estrutura secundária do RNAt
RNA transportador: transporte de aminoácidos. Adaptador - Representa um único aminoácido - Contém seqüência de três nucleotídeos (anticódon) - Complementar ao códon - Estrutura: primária, secundária e terciária grupo hidroxila Terminal 3’ hidroxila Estrutura secundária do RNAt

17 RNA transportador: Braço do aminoácido Braço TC Braço DHU (resíduos
Anticódon Braço do aminoácido Braço TC Braço DHU (resíduos 10-25) anticódon

18 RNA ribossômico + proteínas → ribossomos
- Fornecem o meio para controlar a interação RNAm e RNAt

19 Sítios do ribossomo: Os ribossomos apresentam três sítios:

20 Código Genético Seqüência de bases do DNA Seqüência de bases do RNAm
Seqüência de aminoácidos da proteína Leitura do código genético

21 Tabela dos aminoácidos
Somente 20 aminoácidos dos conhecidos ocorrem em proteínas Tabela dos aminoácidos

22 Código Genético 4 nucleotídeos (A G C U) 20 aminoácidos?
 nucleotídeo isolado: apenas 4 aa.  duplas de nucleotídeos: 42 = 16 combinações  trio de nucleotídeos: 43 = 64 combinações  suficiente para especificar 20 aminoácidos

23 Códon de início: AUG (MET) Códon de terminação: UAA, UAG e UGA (STOP)
Os aa, os seus códigos e códons correspondentes Proteína: codificada pela seqüência de códons (trincas de bases nitrogenadas presentes na molécula de RNAm) Códon de início: AUG (MET) Códon de terminação: UAA, UAG e UGA (STOP)

24 Características do Código Genético
1. LINEAR: bases ribonucleotídeos do RNAm  LETRAS 2. TRIPLO: Códon  3 nucleotídeos: 1 aminoácido 3. NÃO AMBÍGUO: cada trinca de nu. especifica apenas um aa. 4. DEGENERADO: um aa pode ser especificado por mais de uma trinca 5. SINAIS DE INICIAÇÃO E TERMINAÇÃO 6. SEM INTERRUPÇÕES 7. NÃO SOBREPOSTO 8. UNIVERSAL

25 Código Genético Lido em trincas de nucleotídeos.
Cada trinca aminoácido. 1 aminoácido diferentes trincas O código genético

26 Estágios da síntese protéica:
Tradução Converte a seqüência de nucleotídeos do RNAm na seqüência de aminoácidos da proteína Estágios da síntese protéica: 1. Ativação 2. Iniciação 3. Elongação 4. Terminação Síntese Protéica

27 Maquinaria de Síntese Protéica
RNAm RNAt Ribossomos Enzimas Cofatores CITOPLASMA

28 Etapas da síntese protéica
Ativação dos aa. INICIAÇÃO ELONGAÇÃO TERMINAÇÃO Processamento pós-tradução

29 Ativação dos aminoácidos
Citosol Ligação dos aa. aos seus tRNAs Aminoacil-tRNA sintetase: ativação dos aa ligação aa-tRNA Reação: aa + tRNA + ATP aminoacil-tRNA + AMP +2 Pi Mg2+

30 Ativação Para cada aminoácido uma enzima diferente para realizar a ativação deste com o seu RNAt

31 Ativação Complexo se desliga da enzima e, livre no citoplasma, está pronto para complementar os 3 nucleotídeos de seu anticódon com os do RNAm no ribossomo Anticódon: 3’ 5’ Códon: 5’ 3’ UGC ACG

32 Complexo de iniciação: Componentes necessários
1. Ribossomos: percorrem a molécula de RNAm e promovem a união dos aa transportados pelos RNAt (Subunidades ribossômicas 30S e 50S) 2. mRNA 3. fMet-tRNAfMet:: ( Met) 1º aa de qualquer cadeia polipeptídica 4. Fatores de Iniciação: IF-1, IF-2 e IF-3 5. GTP

33 Iniciação Acoplamento do RNAm à subunidade menor do ribossomo a
fMet IF-1 Iniciação Acoplamento do RNAm à subunidade menor do ribossomo União do 1º RNAt (sítio P) ao códon de início da proteína (AUG) Junção das duas subunidades do ribossomo a b c

34 Reações desde a síntese da 1º degradação peptídica até a última
Elongação: Microciclo Componentes necessários 1. Complexo de Iniciação 2. Aminoacil-tRNA 3. Fatores de Elongação: EF-TU, EF-TS e EF-G 4. GTP Reações desde a síntese da 1º degradação peptídica até a última

35 Elongação entrada do 2º aminoacil-RNAt no sítio A do ribossomo (livre)
fMet AA2 entrada do 2º aminoacil-RNAt no sítio A do ribossomo (livre) Formação da ligação peptídica Movimentação do ribossomo ao longo do RNAm Sítio A vazio nova seqüência de procedimentos 3 a 5 aa adicionados por segundo Proteína com 100 a 200 aa menos de 1 minuto de síntese

36 Os aminoácidos são unidos por ligações covalentes ligações peptídicas
Ligação Peptídica Os aminoácidos são unidos por ligações covalentes ligações peptídicas Formação de ligações peptídicas

37 Elongação Seqüência: Instalação de outro aminoacil-RNAt no sítio A
Ligação peptídica Translocação do ribossomo O processo se repete até que todos aa codificados pelo RNAm sejam adicionados à cadeia polipeptídica GTP GDP + Pi

38 Terminação: Componentes necessários
1. Um dos códons de terminação: UAA, UAG, UGA 2. Fatores de Terminação (Liberação): RF1, RF2 e RF3 3. GTP

39 Terminação Prosseguimento da síntese é interrompido quando o ribossomo alcança um dos códons de terminação: UAA, UAG, UGA Fatores de liberação reconhecem códons de terminação Peptidil do sítio A passa para o sitio P Liberação - Subunidade > - Subunidade < - RNAt - RNAm

40 Terminação

41 Ribossomos possuem 3 sítios:
Sítios do Ribossomo

42 Diferenças na síntese de Procariotos e Eucariotos
Característica Procariotos Eucariotos Ribossomos S S Aminoácido iniciador n-formilmetionina metionina Códon de iniciação AUG GUG AUG Identificação do códon Shine-Dalgarno Ribossomo + Cap de iniciação º AUG Fatores de iniciação IF-1, IF-2 e IF-3 eIF-2, eIF-3, eIF-4c, CBPI, eIF-4ª, eIF4B, eIF-4F, eIF-5, eIF-6 mRNA Policistrônico Monocistrônico Fatores de elongação EF-TU, EF-TS e EF-1 α, EF-1 β e EF-G EF-2 Fatores de terminação RF-1, RF-2 e RFe RF-3

43 Seqüência da síntese protéica

44 Seqüência da síntese protéica

45 Seqüência da síntese protéica

46 Seqüência da síntese protéica

47 Seqüência da síntese protéica

48 Seqüência da síntese protéica

49 Destino das proteínas:
a) Polissomos livres no citoplasma Ex.: hemoglobina b) Polissomos associados ao Retículo Endoplasmático - Lançadas diretamente no citoplasma - Enzimas lisossomais - Lançadas fora da célula

50 “A ciência é conhecimento cumulativo
“A ciência é conhecimento cumulativo. Cada geração de cientistas trabalha para enriquecer o tesouro congregado por seus predecessores. Uma descoberta feita hoje pode não ter significado ou mesmo não ser compreensível por si mesma, mas ela fará sentido quando associada às que foram conhecidas antes.” Dobzhanky, 1974

51 Obrigada!!! Canela, RS