Biologia molecular v - BioS

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BIOLOGIA MOLECULAR V SÍNTESE DE PROTEÍNAS EO

CÓDIGO GENÉTICO Profª. M.Sc. Mary Ann Saraiva


DNA>RNA>PROTEÍNAS ANIMAÇÃO


TRADUÇÃO: INICIAÇÃO


TRADUÇÃO: ALONGAMENTO


TRADUÇÃO: TERMINALIZAÇÃO


MODIFICAÇÕES PÓS-TRADUCIONAIS (EPIGENÉTICAS) DOS POLIPEPTÍDEOS


CÓDIGO GENÉTICO E A SÍNTESE PROTEICA

PSIU: CÓDIGO GENÉTICO REDUNDANTE – PAG. 144


CONCEITOS E DOGMA CENTRAL DA B.MOLECULAR • DNA > RNA > Enzima

• DNA > RNA > proteínas • DNA > RNA > polipeptídio

Em eucariontes • DNA > pré-RNA > ≠ RNAm > polipeptídios ≠ • RNA funcional: DNA > RNA funcional.

• Em vírus retrovírus: RNA > DNA > RNA > proteína Conceito de gene: uma sequência de nucleotídeos de DNA que é expresso em um produto funcional, ou seja, um RNA funcional ou uma cadeia polipeptídica. Os genes podem estar em uma cópia única no genoma, ou estarem repetidos de forma mediana ou altamente repetitivos.


MOLÉCULAS USADAS COMO MARCADORES EM ESTUDOS DOS ÁCIDOS NUCLEICOS E PROTEÍNAS

DNA, RNA

PROTEÍNA


CÓDIGO GENÉTICO QUASE UNIVERSAL • A universalidade do código genético inicialmente questionada em 1979: mitocôndria de mamíferos.

foi a

• 1985: códon UGA, ao invés de finalizar a leitura do RNAm, era utilizado para a codificação de um aminoácido na bactéria Mycoplasma capricolum. • Em 2014, uma equipe de investigadores da Universidade de Aveiro (UA): o código genético não é imutável. O fungo Candida albicans utiliza um código genético diferente dos outros seres vivos. • Essa equipe desvendou como o fungo alterou o CG e realizaram a 1ª alteração artificial em laboratório, sendo publicada na Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).


REGULAÇÃO GÊNICA: PROCARIOTOS

O ÓPERON -Promotor: inicia transcrição -Operador: operacionaliza a transcrição -Estrutural: RNAm (posiciona os AA) #GENE REGULADOR: faz PTN Repressor

impede a ação de todo o óperon, atua na regulação gênica por: - INDUÇÃO: a transcrição está inativa - REPRESSÃO: a transcrição está ativa


INIBIÇÃO DA TRANSCRIÇÃO POR INDUÇÃO

ÓPERON LAC


INIBIÇÃO DA TRANSCRIÇÃO POR INDUÇÃO

ÓPERON LAC


INIBIÇÃO DA TRANSCRIÇÃO POR REPRESSÃO

ÓPERON

TRIP


INIBIÇÃO DA TRANSCRIÇÃO POR REPRESSÃO

ÓPERON

TRIP


REGULAÇÃO GÊNICA: EUCARIOTOS NÚCLEO

DNA

1

PréRNAm

2

RNAm

RNAm inativo

CITOSOL

3

5

RNAm

4 Proteína

1. 2. 3. 4. 5. 6.

6

PTN ativa PTN inativa

Controle transcricional (ver próximo sl) Controle do processamento Transporte do RNA para o citoplasma Controle da Tradução Controle da Degradação do RNAm Processamento da Proteína: ativada ou inativada MODIFICAÇÕES EPIGENÉTICAS: AÇÃO DO MEIO.


HISTÓRIA DO DNA 1869 – Miescher: nucleína 1902 – Suttton e Boveri: teoria cromossômica 1915 – Morgan : genes estão em linha nos cromossomos 1931 – Lavene: identifica os componentes dos nucleotídeos 1929– Griffith: princípio transformante entre bactérias 1944 – Avery, MacLeod e McCarty: transformação de bactérias – a informação genética está no DNA 1950– Chargaff: A=T e C=G 1952– Rosalind Franklin: imagem do DNA por difração de raio X 1953– Watson e Crick: propõem a estrutura da dupla-hélice e sugerem a replicação semiconservativa 1958– Meselson e Stahl: provam a replicação semiconservativa usando densidade de DNA bacteriano


EXPERIMENTO DE GRIFFITH - 1929


EXPERIMENTO DE AVERY, MACLEOD,MCCARTY -1944


EXPERIMENTO DE CHARGAFF - 1950 Organismo

Tecido

A

T

G

C

Escherichia coli Streptococus pneumoniae

-

26,0

23,9

24,9

25,2

A+T G+C 1,00

-

29,8

31,6

20,5

18,0

1,59

Mycobacterium tuberculosis

15,1

14,6

34,9

35,4

0,42

Levedura Ouriço mar Arenque Rato Homem Homem Homem

esperma

31,3 32,8

32,9 32,1

18,7 17,7

17,1 18,4

1,79 1,85

esperma

27,8 28,6 30,9 30,3 30,7

27,5 28,4 29,4 30,3 31,2

22,2 21,4 19,9 19,5 19,3

22,6 21,5 19,8 19,9 18,8

1,23

do

medula óssea timo fígado esperma

1,33 1,52 1,53 1,62


EXPERIMENTO DE ROSALIND FRANKLIN, 1952 - 1953

- O feixe de raios X pode ser considerado como um “chuveiro” de fótons distribuídos de modo aleatório. - Produzem radiação secundária (espalhada) ao atravessar um corpo (molécula de DNA). Essa radiação secundária é denominada difração.


EXPERIMENTO DE ROSALIND FRANKLIN Resultados com difração de raio X: - O DNA é longo e fino - Tem partes semelhantes e paralelas, correndo ao longo da molécula - É helicoidal - Raio de 10 Å; Ciclo de 34 Å e 3,4 Å entre “degraus” (bases nitrogenadas). As bases e as medidas sugeridas Por meio de cálculos adicionais, chegou à conclusão de que a cadeia de fosfatodesoxirribose se encontrava no exterior da molécula, com as bases no seu interior, que haveria entre duas e quatro hélices co-axiais, e avaliou o passo (distância correspondente a uma volta completa da hélice).


CONCLUSÕES DE WATSON E CRICK, 1953


Controle Transcricional • Ação de genes isolados (fatores de transcrição, reguladores,ativadores).

• Remoção de íntrons. • Condensação dos genes (heterocromatina). • Regulação periódica de acordo com o ciclo celular.


NOVOS TIPOS DE RNA

 RNAsi ou RNAi

- pequeno (21 a 26 nucleotídeos), fita dupla; - silencia genes após transcrição; - uso: estudo de genes sem cortar o DNA criação de transgênicos desligar genes do HIV e de câncer

 RNAmi

- ribozimas, são pequenos com 25 nucleotídeos; - Transcritos a partir de íntrons de DNA; - Induz a destruição do RNAm ou impede sua tradução.

 RNApi

- Têm de 26 – 31 nucleotídeos - Silencia genes na transcrição de retrotransposons e outros genes de gametas ♂ - 1 milhão de cópias nas células de testículos de mamíferos.


DNA: MÉTODOS DE ESTUDO • RADIOAUTOGRAFIA: uso de T radioativa; DNA fotografado em película de raio X. • REAÇÃO DE FEULGEN (+): HCl remove A e G. Reativo de Schiff se fixa no DNA. PSIU!

DNA é F + RNA é F -


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