Dogma Central da Biologia Molecular

Apresentação em tema: "Dogma Central da Biologia Molecular"— Transcrição da apresentação:

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2 Dogma Central da Biologia Molecular
TRANSCRIÇÃO TRADUÇÃO DNA RNA Proteína Armazena as informações Exerce as funções celulares mensageiro

3 Armazena as informações
Dogma Central da Cozinha Tutu de feijão Receita 1 Livro de receitas Receita 2 Pato no tucupi Armazena as informações mensageiro Exerce as funções

4 Princípio transformante
Histórico Grifith F., 1928 Princípio transformante

5 Avery, MacLeod e McCarthy, 1943 DNA , o princípio transformante
Histórico Avery, MacLeod e McCarthy, 1943 DNA , o princípio transformante

6 Nucleotídeos uma base nitrogenada (carbono e nitrogênio);
uma pentose (açúcar com cinco carbonos); um grupo fosfato.

7 Bases Nitrogenadas Purinas Pirimidinas

8 A ligação entre o grupo fosfato e a pentose é feita através de uma ligação fosfoéster com a hidroxila ligada ao carbono-5 da pentose. A ligação entre a base nitrogenada e a pentose é feita covalentemente através de uma ligação N-glicosídica com a hidroxila ligada ao carbono-1 da pentose.

9 Em uma extremidade possui livre a hidroxila do carbono-5 da primeira pentose e na outra a hidroxila do carbono-3 da última pentose.

10 Ácidos Nucleicos Ribonucleotídeos: R= OH Desoxiribonucleotídeos: R= H

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13 Ligação fosfodiéster Ocorre entre o grupo químico hidroxil (OH) ligado ao terceiro carbono da pentose de um nucleotídeo, e o fosfato do nucleotídeo seguinte ligado ao carbono 5 da pentose do mesmo

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15 Pareamento das bases nitrogenadas
DNA: Adenina Timidina (A-T) Timina Adenina (T-A) Citosina Guanina (C-G) Guanina Citosina (G-C) RNA: Adenina Uracila (A-U) Uracila Adenina (U-A) Citosina Guanina (C-G) Guanina Citosina (G-C)

16 Dupla-Hélice do DNA A molécula de DNA está presente não somente nos cromossomos do núcleo dos organismos eucarióticos, como também na mitocôndria e nos cloroplastos de vegetais. As células procarióticas não possuem núcleo, possuem um cromossomo, e também pode ter DNA não cromossômico em forma de plasmídios. O DNA deve ser capaz não somente de se replicar de modo preciso, cada vez que a célula se divide, como também, fazer com que a informação seja expressa seletivamente. O RNA participa na expressão da informação genética armazenada no DNA (CHAMPE, 1996).

17 Organização do material genético (Eucariotos)

18 Replicação do DNA Processo no qual uma molécula de DNA dupla fita é duplicado Semiconservativa

19 Vídeo

20 Replicação do DNA Enzimas da replicação DNA topoisomerases Helicases
Proteínas que impedem que as fitas de DNA se re-associem antes de serem replicadas (SSBPs) Enzimas que sintetizam os iniciadores de RNA DNA polimerase Enzimas que removem os iniciadores Enzima para ligar covalentemente os fragmentos de Okazaki Etapas do Processo INICIAÇÃO ELONGAÇÃO TERMINAÇÃO

21 Replicação do DNA INICIAÇÃO
O início do processo de replicação do DNA é o desenrolamento das fitas seguindo pela separação das duas fitas da dupla hélice parental, por ação de uma enzima denominada DNA helicase. Essa enzima quebra as ligações de pontes de hidrogênio existentes entre as duas bases nitrogenadas das cadeias complementares de nucleotídeos. As fitas complementares permanecem abertas devido a proteínas que se ligam a elas.

22 Replicação do DNA ELONGAÇÃO
Cada uma das fitas da dupla hélice tem sua polaridade definida pelo modo como as pentoses estão posicionadas - enquanto uma fita tem orientação 5’-3’a outra têm orientação 3’-5’. A mesma orientação anti-paralela é mantida na fita nova que se forma durante a replicação do DNA. Assim, apenas uma das fitas novas terá a extremidade 3’-OH livre voltada para a direção em que a forquilha de replicação se move. Como a DNA polimerase só pode adicionar novos nucleotídeos em uma extremidade 3’-OH livre, uma das fitas novas crescerá acompanhando a forquilha de replicação e a outra será produzida em direção oposta ao do deslocamento da forquilha. A fita nova com a extremidade 3’-OH livre voltada para a direção oposta ao deslocamento da forquilha de replicação terá crescimento descontínuo, será produzida aos poucos, em pequenos pedaços denominados fragmentos de Okazaki. Nessa fita, a DNA polimerase se ligará á fita molde e se deslocará em sentido oposto ao da abertura da forquilha, sendo necessário que periodicamente abandone a fita molde, retorne á forquilha de replicação e novamente se ligue à fita molde, sintetizando um novo trecho de DNA. A velocidade de replicação da fita com extremidade 3’-OH livre voltada “para fora” da forquilha é menor e por isso ela TAMBÉM é denominada de fita retardatária. A outra fita, que tem extremidade 3’-OH livre voltada “para dentro” da forquilha, é denominada de fita líder.

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24 Replicação do DNA ELONGAÇÃO
Síntese da fita contínua Fita descontínua As DNA polimerases requerem a presença de pequenos fragmentos de oligonucleotídeos para dar início a síntese da nova fita Síntese da fita descontínua

25 Passos finais da síntese da fita contínua
Replicação do DNA TERMINAÇÃO Os primers são retirados e substituidos por DNA, em seguida ligados pela DNA ligase Passos finais da síntese da fita contínua

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27 Dogma central do fluxo da informação genética
núcleo citoplasma eucariotos

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29 Compartilham um mesmo genoma?! Expressam os mesmos genes?!!

30 Unidade de transcrição
Estrutura de um Gene Região promotora Unidade de transcrição Seq. terminação Região promotora: controla quando, onde e quanto deste gene será transcrito Unidade de transcrição: Sequência molde para a síntese da molécula de RNA. Codifica tanto os exons quanto os introns (quando presentes). Sequência de terminação: Sinaliza o final da transcrição. Também é importante para a poliadenilação dos RNA mensageiros.

31 Transcrição do DNA – síntese de RNA
Processo no qual partes específicas na seqüência de DNA dupla fita são utilizados como moldes na síntese de RNAs RNA mensageiro (RNAm): As moléculas de RNAm sintetizadas a partir dos genes têm a informação para a síntese de proteínas, codificada na forma de trincas de bases nitrogenadas. Cada trinca é chamada códon e define cada aminoácido constituinte da proteína.

32 Transcrição do DNA – síntese de RNA
RNAs transportadores (RNAt): são sintetizados a partir de segmentos de DNA presentes em certas regiões específicas dos cromossomos. É o responsável pelo transporte de aminoácidos até os ribossomos, onde eles se unem para formar as proteínas. Um RNAt é uma molécula relativamente pequena. Em uma das extremidades liga-se um aminoácido específico; em sua região mediana há uma trinca de bases, o anticódon. Por meio do anticódon, o RNAt emparelha-se temporariamente a uma trinca de bases complementares do RNAm o códon.

33 Transcrição do DNA – síntese de RNA
RNAs ribossomais (RNAr): São os principais componentes dos ribossomos, que são grandes maquinarias macromoleculares que guiam a montagem da cadeia de aminoácidos pelo mRNA e tRNA.

34 Transcrição Síntese de uma molécula de RNA a partir de
uma fita molde de DNA. Etapas do processo de transcrição: Iniciação Elongação Terminação

35 Principais Elementos DNA molde
Fatores de transcrição: gerais e “específicos” RNA polimerase II (RNAm) Ribonucleotídeos trifosfatos

36 Video 1 transcricao

37 Tata Binding Protein Complexo TFIID
Promotores de genes transcritos pela RNApol II Tata Binding Protein Complexo TFIID

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39 Elongação RNA Polimerase

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41 Terminação e poliA

42 Cap 5´

43 Splicing

44 Importância da transcrição: Expressão diferencial em tecidos
Shyamsundar et al., 2006

45 Importância da transcrição
Komor et al., 2005

46 Importância da transcrição: Diabetes X Normal
King et al., 2005

47 Importância da transcrição: Câncer de próstata
Lapointe et al., 2004

48 Terapia celular com células tronco

49 Genes que aumentam a predisposição ao câncer
Vogelstein and Kinzler, 2004 Regulador de Fator de Transcrição Fator de Transcrição Fator de Transcrição Fator de Transcrição Proteína quinase Regulador de Fator de Transcrição Proteína quinase Regulador de Fator de Transcrição

50 Dogma central do fluxo da informação genética
núcleo citoplasma eucariotos

51 Tradução Síntese de proteínas a partir da informação contida em um RNA mensageiro. Etapas da tradução: Iniciação Elongação Terminação

52 Iniciação

53 Elongação

54 Traduzindo bases em aminoácidos
O Código Traduzindo bases em aminoácidos Janelas de Leitura

55 Características do código genético
Códons compostos de 3 bases O código genético é degenerado Não há sobreposição de códons Existem 3 sinais de término A tradução é iniciada em um códon AUG O RNAm é lido no sentido 5’ para 3’

56 Término Códons de término UGA – UAG – UAA
Fatores de terminação reconhecem estes códons e induzem a liberação da proteína e a dissociação dos ribossomos, RNAt e RNAm.

57 As proteínas são sintetizadas em polirribossomos
(A) Schematic drawing showing how a series of ribosomes can simultaneously translate the same eucaryotic mRNA molecule. (B) Electron micrograph of a polyribosome from a eucaryotic cell.

58 Diferentes maneiras de regular a atividade de uma proteína
Transcrição Processamento pós-transcricional Degradação de RNA Tradução Regulação por ligantes Localização subcelular Processamento pós-traducional Degradação de proteínas