Tradução Do RNA às Proteínas

Como montar um aeromodelo? Manual de instruções Peças Montar as peças na ordem correta até obter o modelo...

Como “montar” um organismo? Manual de instruções: DNA Construção das peças: proteínas Construir as peças e montá- las até obter o organismo...

Do que é feito um organismo? Água Gorduras Minerais Proteínas Através de suas proteínas, os demais componentes são meramente estruturais... Como funciona um organismo?

Processos envolvidos Cópias do manual de instruções: Replicação do DNA garante que os organismos serão construídos corretamente, geração após geração. Além disso, cada célula do corpo deve ter uma cópia do manual, de modo a saber quais proteínas produzir e quando produzi-las. Separação do tipo de peça que deve ser construído: Transcrição do RNA – Repare que cada peça deve ser construída a seu tempo. Com isso, o RNA leva a mensagem do que deve ser construído agora para o citoplasma. Construção das peças: Tradução das proteínas no citoplasma

Tradução Como sequências de apenas 4 bases poderiam conter o manual de instruções do organismo? Seria necessário codificar, ou seja, fazer com que uma base, ou conjunto de bases, codifiquem um aminoácido... Código Morse.

1 base, 1 aminoácido? O conjunto ficaria limitado a 4 aminoácidos. A T G aa 1 aa 2 aa 3 aa 4 O conjunto ficaria limitado a 4 aminoácidos.

Computadores Código binário (0,1) diferentes combinações de zeros e uns codificam diferentes caracteres

Código Binário (2+8=10) (16+8=24) (128+32+16+8+2=186) (128+64=192) 128 (2+8=10) (16+8=24) (128+64=192) (128+32+16+8+2=186)

2 bases, 1 aminoácido? AC → aa1 CA → aa2 AG → aa3 GA → aa4 AT → aa5 TA → aa6 CG → aa7 GC → aa8 CT → aa9 TC → aa10 GT → aa11 TG → aa12 O conjunto ficaria restrito a 12 aminácidos de um total de 20.

3 bases, 1 aminoácido Código Genético

Características do código Cada códon tem 3 bases (triplete) Degenerado: 18 dos 20 aminoácidos são codificados por mais de um triplete Ordenado: cada códon só pode ser lido de um lado e em uma direção Quase universal: quase todos os organismos possuem o mesmo código

Combinações 61 dos 42 códons codificam os 20 aa. 3 são códons “stop” Códon de iniciação= Metionina

Código genético e a imprensa brasileira... “Câncer hereditário: O vilão escondido no código genético” (Boa Saúde – UOL) “Regime segundo cada código genético” (veja on line) “Cientistas mapeiam o código genético da malária” Desvendando com hesitação o meu código genético (JC e-mail)

Leitura do código A U G G C A G U C U U C C A G 5´ A U G G C A G U C U U C C A G 3´ Met Trp Ala Gly Val Phe Gln Os códons são lidos sequencialmente Cada códon é lido somente uma vez Cada base é lida somente uma vez

Tradução Converter o que está escrito em uma língua em outra, de modo que outras pessoas, que falam línguas diferentes, possam compreender. DNA RNA Proteína transcrição Tradução A informação passa da “língua” dos ácidos nucléicos para a “língua” das proteínas...

Estão envolvidos na tradução: Ribossomos: rRNA + proteínas mRNA tRNA Aminoácidos

Filme Abra o arquivo translation.mov e veja um esquema simplificado da tradução das proteínas

Componentes da tradução Os ribossomos, que nada mais são que moléculas formadas por proteínas e RNA ribossômico devem ser montados na célula. Eles devem estar à disposição para entrar em ação a qualquer momento… Os aminoácidos devem ser produzidos pelas células do organismo ou mesmo ingeridos na alimentação (aqueles que um organismo não produz são chamados de aminoácidos essenciais).

Componentes da tradução mRNA deve ser transcrito no núcleo e repassado ao citoplasma. Ele também deve ser editado para que possa ser traduzido corretamente. Se você não se lembra como isso acontece, assista aos seguintes filmes, e veja como ele é produzido, modificado e editado: Transcription.mov Mrnaprocessing.mov Mrnasplicing.mov

Componentes da tradução RNAs transportadores Devem ser combinados aos ribossomos corretos, para que a tradução ocorra corretamente. Enzimas que unem os tRNAs a seus respectivos aminoácidos utilizam as formas dos diferentes tRNAs e dos aminoácidos para fazer a montagem. Estas diferenças de forma são fundamentais para que o processo de tradução ocorra corretamente.

tRNAs + aminoácidos na aminoacil tRNA sintetase Repare que o sítio de ligação dos aminoácidos e dos tRNAs dependem da estrutura tridimensional destas moléculas. Aminoacil tRNA sintetase

Iniciação A subunidade menor do ribossomo encontra o cap 5’ do mRNA. Esta subunidade “caminha” pelo mRNA até encontrar o códon de iniciação, que é o AUG, logo preenchido pelo tRNA-Met.

Iniciação O complexo subunidade menor, tRNA, rRNA encontra a subunidade maior do ribossomo

Elongação Depois disso, os sucessivos tRNAs são adicionados ao sítio A do ribossomo O tRNA a ser adicionado no próximo códon é necessariamente o que contém o anti-códon apropriado.

Finalização Se nenhum tRNA for adicionado, o sítio A fica vazio e é então preenchido pelo fator de terminação, e todo o complexo se desfaz.

Considerações sobre estrutura As estruturas das proteínas predizem suas funções Enzimas devem ter estruturas específicas nos sítios ativos para o reconhecimento dos reagentes

Enzimas

Considerações sobre estrutura Proteínas de membrana devem ter estruturas que permitam a passagem de substâncias ou a transdução de sinal. Devem ter componentes hidrofóbicos em contato com a camada bilipídica, e hidrofílicos em contato com a matriz extracelular e com o citoplasma.

Proteínas de membrana

Considerações sobre estrutura Histonas devem ter uma estrutura que permita o correto enovelamento do DNA. Caso contrário, não é possível o enovelamento, e a reprodução celular fica comprometida.

Histonas

Considerações sobre estrutura Assim como a estrutura está relacionada à função das moléculas, ela também está relacionada ao tempo de duração das mesmas Exemplos claros disso são as diferenças entre o DNA e o RNA, que você já deve ter decorado várias vezes..

DNA x RNA DNA RNA Fita dupla Pentose = desoxirribose Timina Fita simples Pentose = ribose Uracila Esta estrutura protege as bases, que ficam na parte interna, hidrofóbica da molécula. A fita simples deixa as bases mais expostas a reações Repare que a timina tem um metil que a Uracila não tem,o que lhe confere mais estabilidade

DNA Toda a estrutura do DNA (desoxirribose, timina, o fato de estar em dupla fita), além do fato de estar armazenado no núcleo, indicam que o DNA é uma molécula a ser preservada. É nela que o manual de instruções de como construir um organismo é gravado. Lembre-se que cada célula precisa ter uma cópia funcional do manual, já que cada uma delas monta peças especificas, fundamentais para a formação do organismo

RNA Por outro lado o RNA parece bem mais frágil Se pensarmos em função, ele deve ser produzido no momento em que uma determinada proteína se faz necessária. Além disso, ele não deve ficar eternamente na célula, de modo que se for rapidamente degradado, permite que um mecanismo de liga-desliga seja eficiente.