Duplicação do DNA & Síntese de proteínas

Apresentação em tema: "Duplicação do DNA & Síntese de proteínas"— Transcrição da apresentação:

1 Duplicação do DNA & Síntese de proteínas

2 ÁCIDOS NUCLÉICOS 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: DNA (Ácido Desoxirribonucléico) RNA (Ácido Ribonucléico) 2) Composição Química Os Ácidos Nucléicos são compostos por monômeros chamados nucleotídeos. Estrutura de um nucleotídeo: 1 Fosfato 1 Pentose 1 Base Nitrogenada Nucleotídeo

3 Ligações Fosfodiéster
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

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

5 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

6 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 Como não possui Timina, Adenina se liga a Uracila No DNA Guanina sempre se liga a Citosina e vice-versa No DNA Adenina sempre se liga a Timina e vice-versa Adenina Guanina Citosina Timina Formação de 2 ligações de Hidrogênio Formação de 3 ligações de Hidrogênio

7 Adenina ligará sempre com Uracila
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

8 Pentoses dos Ácidos Nucléicos
RNA DNA No RNA a pentose presente é a Ribose No DNA a Pentose presente é a Desoxirribose

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

10 RNA Transportador (RNAt) RNA Ribossômico (RNAr)
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

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

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

13 Principais diferenças entre RNA e DNA
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 Timina Desoxirribose Armazenamento e transmissão de informação genética

14 DUPLICAÇÃO DO DNA A Estrutura do DNA
Elucidada em 1953 por Watson e Crick Modelo Helicoidal – Dupla Hélice

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

16 DUPLICAÇÃO DO DNA 3) A Replicação
A replicação do DNA ocorre em duas etapas: 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 Energia Para este processo ocorrer é necessário energia! De onde será que vem essa energia? Essa energia liberada é então utilizada pela Enzima DNA polimerase para unir um nucleotídeo ao outro. Os nucleotídos que chegam carragam consigo 3 grupos fosfatos. Quando o nucleotídeo é inserido na fita há liberação de energia

17 Por isso a replicação do DNA é dita Bidirecional
DUPLICAÇÃO DO DNA Por ser muito extenso o DNA é aberto em locais específicos chamados Origens de replicação. 3.1) Origem 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 A medida que vão avançando elas vão se encontrando até duplicar o DNA inteiro. Semiconservativa

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

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

20 DUPLICAÇÃO DO DNA 4) Video

21 SÍNTESE DE PROTEÍNAS Visão Geral
A síntese de proteínas contém duas etapas: Transcrição (núcleo) DNA  RNA 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
Um fragmento de DNA (gene) é utilizado como molde para confeccionar moléculas de RNA Gene: É um trecho do DNA que pode ser transcrito em RNA. Os RNA’s formados podem ser de três tipos: RNAm (mensageiro) RNAt (transportador) RNAr (ribossômico) Gene

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

24 SÍNTESE DE PROTEÍNAS 2) Transcrição em vídeo

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

26 SÍNTESE DE PROTEÍNAS 3) Transcrição em procariotos - Vídeo

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

28 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. É a Segunda Etapa da Síntese de proteínas e ocorre no citoplasma O RNA mensageiro após ser transcrito sai do núcleo e migra para o citoplasma O RNA mensageiro é utilizado como molde para a produção de proteínas Participantes da Tradução: RNA mensageiro, RNA transportador, Ribossomos e Aminoácidos. RNA transportador Metionina Prolina RNA mensageiro Códon Serina Aminoácidos Ribossomo Anticódon

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

30 SÍNTESE DE PROTEÍNAS 5) Tradução

31 SÍNTESE DE PROTEÍNAS 5) Tradução

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

33 SÍNTESE DE PROTEÍNAS Tradução Resumo

34 SÍNTESE DE PROTEÍNAS Tradução em vídeo

35 SÍNTESE DE PROTEÍNAS Tradução Tradução no R.E.R

36 SÍNTESE DE PROTEÍNAS Tradução no R.E.R. em vídeo

37 SÍNTESE DE PROTEÍNAS Tradução Destino dos polipeptídios transcritos

38 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 que o Código Genético é universal, pois os códons têm o mesmo significado em quase todos os organismo do planeta. Porém, o Código Genétigo não é Ambíguo: um único códon não especifica mais do que um aminoácido. Então, há mais de um códon para certos aminoácidos. Existem apenas 20 aminoácidos diferentes para 60 códons. Dizemos que o Código Genético é Degenerado ou Redundante.