biologia ppt - molecular - dna e rna

8/14/2019 Biologia PPT - Molecular - DNA e RNA

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Biologia MolecularBiologia Molecular

DNADNAAlexandre S. OsrioAlexandre S. Osrio


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A natureza qumica dos genesA natureza qumica dos genes

Histrico Miescher (1871) Anlise qumica com clulas de pus,rins, fgado, testculos, leveduras e hemcias de aves(deteco de C, H, N, O e P) = NUCLENA.

Altmann (1889) Purificao de nuclena (carter cido)= cidos Nuclicos.

Kossel (1877) Deteco de guanina, adenina e timina.

(1893) Identificao de timina, citosina epentose.


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Histrico Levine e Jacobs (1909) Descoberta dos nucleotdeos ecaracterizao do DNA e RNA.


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HistricoWatson e Crick (1953) Modelo Helicoidal do DNA.


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Identificao do DNA comoIdentificao do DNA como

material genticomaterial genticoTransformao bacteriana - Griffith (1928)


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RNARNA


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Transcrio &Transcrio &ProcessamentoProcessamento

RNA: eficiente &RNA: eficiente &

eficazeficaz


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Dogma Central da Biologia

Molecular


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TRANSCRIO

Processo pelo qual uma molcula de RNA sintetizada a partir da informao contida naseqncia de nucleotdeos de uma molcula de DNAfita dupla.

A transcrio representa a diversidade e acomplexidade da expresso dos genes contidos emum determinado genoma.

Enquanto a sntese de DNA deve ser precisa euniforme, a transcrio reflete o estado fisiolgico daclula e, portanto, extremamente varivel paraatender s suas necessidades.


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TRANSCRIO

Caractersticas Gerais:

ComplementaridadeAntiparalelismo ( T = U)

Sntese 5' 3RNA Polimerase (RNAP): Funesreconhecem e ligam-sedesnaturam DNAmantm estvel a dupla fita abertamantm estvel DNA:RNAterminam snteserestauram DNA


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TRANSCRIO

Apenas uma das fitas do DNA utilizada comomolde, portanto, a molcula de RNA sintetizada complementar fita de DNA que lhe deu origem eidntica outra fita de DNA, sendo as timinas

substitudas por uracilas

Em 1960, Hurwitz, Stevens e Weiss descobriram,independentemente, uma enzima capaz de sintetizar

RNA na presena de DNA fita dupla e dosnucleotdeos A, U, C, G.

Esta enzima foi denominada RNA polimerase.


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RNA POLIMERASE

Reconhece e liga-se a seqncias especficas deDNA;

Desnatura o DNA expondo a seqncia de

nucleotdeos a ser copiada; Mantm as fitas de DNA separadas na regio desntese;

Renatura o DNA na regio imediatamente

posterior da sntese;

Sozinha, ou com o auxlio de protenasespecficas, termina a sntese do RNA.


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RNA POLIMERASE

Em eucariotos existem vrios subtipos de RNApolimerases envolvidas na sntese de RNAsespecficos:

. RNA polimerase I localizada no nuclolo eresponsvel pela sntese do RNA ribossmico

. RNA polimerase II localizada no nucleoplasma

e responsvel pela sntese do RNA mensageiro

. RNA polimerase III tambm localizada nonucleoplasma e responsvel pela sntese do RNAtransportador


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TRANSCRIO

1.INCIO

Reconhecimento de seqncias especficas no DNA

2. ALONGAMENTO

Incorporao dos ribonucleotdeos

3. TERMINAO

Seqncias no DNA so reconhecidas e a sntese interrompida


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INCIO DA TRANSCRIO

O DNA apresenta seqncias especficas,denominadas PROMOTORES, que sinalizamexatamente onde a sntese do RNA deve ser

iniciada.

Os promotores so, primeiramente,reconhecidos por fatores de transcrio que,

ligados ao DNA, interagem com outros fatores,formando um complexo ao qual a RNApolimerase se associa.


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O PROCESSAMENTO DO RNA

Os diferentes RNAs sintetizados no processode transcrio so chamados de transcritosprimrios;

Na maioria das vezes, esses transcritos norepresentam a molcula madura, ou seja, aquelacuja seqncia e estrutura correspondem forma final do RNA funcional;

Esses transcritos necessitam sofrermodificaes que fazem parte doprocessamento do RNA.


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PROCESSAMENTO DO mRNA

O transcrito primrio da molcula de mRNA tambm conhecido como pr-mRNA

Este RNA precursor sintetizado no ncleo esofre vrias alteraes transformado-se no

que se chama mRNA maduro ou processado.O RNA maduro , ento, transportado ao

citoplasma onde ser traduzido


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RNAm liga-se as Ribonucleoprotenasnucleares pequenas (snRNPs)

Splicingmediado porspliciossomo:Utiliza ATP

FUNO:

ajuda a clivar no stiodesplicing

remove intronune os xonsanteriores e posteriores


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Splicing:

FUNO:

ajuda a clivar no stiodesplicingremove intronimpede afastamento

dos xonsune os xons


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PROCESSAMENTO DO mRNAPROCESSAMENTO DO mRNA


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Estrutura do mRNAEstrutura do mRNA


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Um transcrito primrio pode ser processado dediferentes maneiras sendo que o que intron

para um mRNA pode ser exon para outro mRNAque provm do mesmo RNA precursor

Esta diferena de processamento pode serdevida diferena no processo de splicing dopr-mRNA


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MOLCULAS DE RNA

RNA mensageiro carrega a informao copiadado DNA sob a forma de inmeros triplets cada um

especificando um aminocido

RNA transportador decifra o cdigo representadopelo mRNA

RNA ribossmico associa-se com uma srie deprotenas para formar os ribossomos


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TRADUO

Processo que se baseia na seqncia do mRNApara determinar e unir os aminocidosformando, assim, a protena.

Cada aminocido codificado na seqncia deDNA como um cdon contendo uma seqnciade trs nucleotdeos.

Molculas de RNA transportador transferem ainformao contida no genoma uma seqnciade aminocidos nas protenas.


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RNA TRANSPORTADOR

Liga-se quimicamente um aminocidoespecfico, atravs da enzima aminoacil tRNA

sintetase, sendo chamado, desta forma, deaminoacil-tRNA;

Pareia com a seqncia do codon do mRNAadicionando o aminocido que carrega umacadeia de peptdeos crescente.


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RNA TRANSPORTADORRNA TRANSPORTADOR


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RIBOSSOMOS

A eficincia da traduo se deve, principalmente, ligao da molcula de mRNA e dos aminoacil-

tRNAs ao maior complexo RNA-protena da clula o ribossomo que direciona o crescimento dacadeia polipeptdica

Durante a sntese protica, o ribossomo se moveao longo da cadeia de mRNA interagindo comvrios fatores proticos e o tRNA


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CDIGO GENTICO

A relao entre a seqncia de bases no DNA e aseqncia correspondente de aminocidos, na protena, chamada de cdigo gentico

O cdigo gentico encontra-se na forma de triplets os

cdons
http://www.accessexcellence.org/AB/GG/genetic.gif


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TRADUO

O codon AUG, que codifica o aminocidometionina, age como o codon de iniciao namaioria das molculas de mRNA.

O tRNAMet reconhece codons AUG internos, nocarregando nunca uma metionina formilada.

Quando AUG est colocado no incio este lidocomo uma formil-metionina; quando est dentroda regio codificadora, lido como metionina.


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TRADUO

Durante a sntese de protenas, os ribossomosdeslocam-se ao longo do mRNA, possibilitandoum pareamento entre esse e os tRNAs quecarregam os diferentes aminocidos que irocompor as protenas


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TRADUO

A terminao da sntese de protenas ocorrepelo aparecimento de cdons de terminao

na molcula de mRNA

O reconhecimento desses cdons realizadopor protenas e no por molculas de tRNA,diferentemente do que ocorre nos outroscdons


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Dogma Central da biologia MolecularDogma Central da biologia Molecular


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Gene

RNA polimerase

hnRNA

mRNA

Citoplasma

Transcrio

Processamento

Ncleo

Traduo

protena


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Transcrio:

A C G T AT G C A T

AC G T A C

TGC A T

G

5 3

AT

53

ACGU

A

AC GUA

5

3

RNA polimerase

Molcula de RNA nascente

Gene ativo


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Traduo:

Molcula de mRNA

A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A

Cys

Met

Ala

5 3

AspGlu

Phe His

Direo do avano do ribossomo

Ribossomo

Protena

tRNA

aa livre

codon

Gly


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Cys

Met

Ala

5 3

AspGlu

Phe HisGly


38/58


Asp

MetAla

Cys

5 3

GluPhe His

Gly


39/58


Glu

MetAla

Cys

Asp

5 3

PheGly

His


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Phe

MetAla

CysAsp

Glu

5 3

GlyHis

Ile


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Gly

MetAla

CysAspGlu

Phe

5 3

HisIle

Lys


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His

Met

AlaCysAspGluPheGly

5 3

Ile

Lys


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Ile

MetAla

CysAspGluPheGly

His

5 3

Lys


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G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A A A A

Lys

MetAla

CysAspGluPheGlyHis

Ile

5 3

Leu


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U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A A A A U U A

Leu

MetAla

Cys

AspGluPheGlyHisIle

Lys

5 3

Met


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G A C G A A U U C G G A C A C A U A A A A U U A A U G

Met

MetAla

CysAsp

GluPheGlyHisIle

Lys

Leu

5 3

Asn


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G A A U U C G G A C A C A U A A A A U U A A U G A A C

Asn

Met AlaCysAspGlu

PheGlyHisIle

LysLeu

Met

5 3

Pro


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U U C G G A C A C A U A A A A U U A A U G A A C C C A

Pro

Met Ala CysAspGluPhe

GlyHisIle

LysLeuMet

Asn

5 3

Gln


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G G A C A C A U A A A A U U A A U G A A C C C A C A A

Gln

Met Ala Cys AspGluPheGly

HisIleLysLeuMetAsn

Pro

5 3


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C A C A U A A A A U U A A U G A A C C C A C A A U A A

Met Ala Cys Asp GluPheGlyHis

IleLysLeuMetAsnPro

Gln

5 3STOP


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A U A A A A U U A A U G A A C C C A C A A U A A A A A

Ala Cys Asp Glu PheMet Gly

HisIle

LysLeuMet

AsnPro

Gln

5 3STOP

C G


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A U A A A A U U A A U G A A C C C A C A A U A A T A C


HisIle

LysLeuMet

AsnPro

Gln

5 3STOP


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His

IleGln Lys

Pro LeuAsn Met

5 3

VARIAO GENTICA


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Ala Cys Asp Glu PheMet

GlyHis

IleGln LysPro LeuAsn Met

5 3

A U A A A A U U A A U G A A C AA AAA A C A A U A A T A C

Ala Cys Asp Glu PheMet

GlyHisIle

Gln LysPro LeuAsn CYSCYS

5 3

Muda aforma efuno

VARIAO GENTICA=POLIMORFISMO


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REPRESENTAO LINEAR A MOLCULA DO DNAREPRESENTAO LINEAR A MOLCULA DO DNA

5ATTCGGCGCTATGCATGCTATGCG3

aa1 aa2 aa3 aa4 aa5 aa6 aa7 aa8

PROTENA - Queratina- cabelo- Albumina- sangue- Hemoglobina-sangue- Estrutura do cabelo- Protena da cor do cabelo

(Melanina)


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VARIAES GENTICAS Acontecem no nosso DNA

Clulas germinativas

Passa para os filhos

Clulas somticas

No passa paraos filhos

Ex. cncerEx. cor dos olhos

L b RN li


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Lembrar...RNApolimeraseLembrar...RNApolimerase

essencial na transcrio... (1 etapa daexpresso gnica)

Sem a RNA polimerase no h vida!!!

Sem RNA polimerase no h enzimas!!!! A inibio da RNA polimerase leva morte do

organismo...

l lC l Cl i


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Correlao ClnicaCorrelao Clnica

Antibiticos e Toxinas que tm como alvo aRNA Polimerase: Toxina do cogumelo Amanita phalloides ou

chapu da morte, altamente txico.A toxina mais letal, - amanitina, inibe asubunidade maior da RNA polimerase II, inibindoassim a sntese de mRNA.

Gastrointerites, insuficincia heptica (RNA essenciaisso degradados e no so substitudos).

Ao do antibitico Rifampicina, para TB

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