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Fluxo da Informação GenéticaFluxo da Informação Genética

DNADNA RNARNA ProteínaProteína TranscriçãoTranscrição TraduçãoTradução

Estrutura das Proteínas : subunidades → vinte aminoácidos (a) Estrutura das Proteínas : subunidades → vinte aminoácidos (a) diferentesdiferentes

LigaçãoLigação PeptídicaPeptídica:: LigaçãoLigação covalentecovalente entreentre oog rupogrupo carboxilacarboxila dede umum a eeo o grupogrupo aminoamino dede outrooutro a comcom liberaçãoliberação dede umauma moléculamolécula dede H O..

Proteínas: estrutura tridimensional complexaProteínas: estrutura tridimensional complexa --PrimáriaPrimária––seqüência linear dos aseqüência linear dos a

-- SecundáriaSecundária –– interaçõesinterações dede a queque estãoestão juntosjuntos nana cadeiacadeia linear,linear, maismais comumentecomumente formandoformando umauma hélicehélice αα..

Primária

Secundária

Proteínas: estrutura tridimensional complexaProteínas: estrutura tridimensional complexa

--TerciáriaTerciária––Dobra da hélice ou outra estrutura secundária Dobra da hélice ou outra estrutura secundária (força de Van der Walls, pontes dissulfeto)(força de Van der Walls, pontes dissulfeto)

-- QuaternáriaQuaternária ––J unçãoJunção dede duasduas ouou maismais estruturasestruturas terciáriasterciárias atravésatravés dede ligaçõesligações covalentescovalentes

Terciária QuaternáriaQ

Características:Características: --t rêstrês nucleotídeosnucleotídeos porpor “códon”“códon”

--“ códons”“códons” dede iniciaçãoiniciação (AUG)(AUG) eet erminaçãoterminação (UAA,(UAA, UAG,UAG, UGA)UGA)

-- CódigoCódigo degeneradodegenerado (mais(mais dede umum códoncódon podepode codificarcodificar umum a)a) -- CódonsCódons sinônimossinônimos especificamespecificam oom esmomesmo a..

-- QuaseQuase universaluniversal:: umum códoncódon codificacodifica oom esmomesmo a emem todostodos osos organismosorganismos (na(na mitocôndriamitocôndria é ligeiramenteligeiramente diferente)diferente)..

ExEx.:.: UGAUGA codificacodifica FimFim nono códigocódigo universaluniversal UGAUGA codificacodifica TrpTrp nono códigocódigo mitocondrialmitocondrial humanohumano

--R NAtsRNAts isoaceptoresisoaceptores:: RNAtsRNAts diferentesdiferentes comcom anticódonsanticódons diferentesdiferentes queque especificamespecificam oom esmomesmo a..

-- OscilaçãoOscilação:: maismais dede umum códoncódon podepode sese parearparear comcom oom esmomesmo anticódonanticódon..

Tradução: síntese de polipeptídeos usando moldes de RNAm e acopladores (RNAt);

Estágios: iniciação, alongamento e término;

Maquinaria necessária: ribossomos (formados por RNAr + proteínas Maquinaria necessária: ribossomos (formados por RNAr + proteínas ribossomais), RNAt e RNAm.

Um ribossomo liga-se perto da ponta 5’ de um filamento de RNAm e move-se para ponta 3’, traduzindo os códons à medida que progride.

A síntese começa na ponta amino da proteína e a proteínaamino da proteína, e a proteína é alongada pela adição de novos a à ponta carboxila.

Cada RNAm pode ser simultaneamente traduzido por vários ribossomos, produzindo polirribossomos.

Ligação das moléculas de RNAt a seus aminoácidos apropriados: quando ligado a seu a, um RNAt leva seu a ao ribossomo, onde o anticódon do RNAt faz par com um códon no RNAm.

Enzimas aminoacil RNAt sintetases: 20 enzimas para os 20 a diferentes. Cada sintetase reconhece um a, bem como todos os RNAts que aceitam esse a. Formação dos aminoacil-RNAt.

Procariotos -Ribossomos: 70S = subunidade 30S + 50S (vivem se unindo e se separando);

- Requer que a seqüência conservada AGGAGG (Shine-Dalgarno) localizada na posição -7 antes do AUG (códon de iniciação) pareie com uma seqüência complementar do RNAr da subunidade 30S doq p ribossomo;

- O primeiro aminoácido ligado ao RNAt adicionado é uma fMet- RNAt (Metionil-RNAt formilada). Auxílio de Fatores de Iniciação (IFs):

→ IF3 + subunidade menor do ribossomo, impedindo a ligação da subunidade maior e auxiliando a ligação da subunidade menor ao RNAm. → IF2 + fMet-RNAt

-Ribossomos: 80 S = subunidade 40S + 60S (vivem se unindo e se separando);

- Requer que as proteínas ligadoras do “cap”-5’ (CBP = “capbinding protein”) liguem se ao “cap” 5’ no RNAm para que outrosbinding protein ) liguem-se ao cap -5 no RNAm para que outros fatores de iniciação da tradução (IFs) juntem-se ao complexo CBPRNAm e permitam a ligação da subunidade 40S do ribossomo formando o complexo de iniciação;

- O início é determinado pelo primeiro AUG (códon de iniciação) próximo à extremidade 5’ do RNAm encontrado pelo complexo de iniciação que escaneia o RNAm, o primeiro aminoácido ligado ao RNAt adicionado é uma Met-RNAt (não formilada).

Procariotos e Eucariotos:Procariotos e Eucariotos: --T rêsTrês etapasetapas sucessivassucessivas dede adiçãoadição dede aminoácidosaminoácidos:: 1)1) ligaçãoligação dede umum a--RNAtRNAt nono sítiosítio AAd odo ribossomoribossomo;;

2)2) transferênciatransferência dada cadeiacadeia polipeptídicapolipeptídica crescentecrescente ligadaligada aoao RNAtRNAt nono2)2) transferênciatransferência dada cadeiacadeia polipeptídicapolipeptídica crescentecrescente ligadaligada aoao RNAtRNAt nono sítiosítio PPd odo ribossomoribossomo parapara ooa a--RNAtRNAt dodo sítiosítio AAp elapela enzimaenzima peptidilpeptidil transferasetransferase eef ormaçãoformação dede novanova ligaçãoligação peptídicapeptídica;;

3)3) translocaçãotranslocação dodo ribossomoribossomo aoao longolongo dodo RNAmRNAm liberandoliberando o sítiosítio A parapara op róximopróximo a--RNAtRNAt ep assandopassando op eptidilpeptidil--RNAtRNAt parapara o sítiosítio P e oR NAtRNAt semsem aminoácidoaminoácido ligadoligado parapara o sítiosítio E (exit=saída)(exit=saída);; requerrequer fatoresfatores dede alongamentoalongamento dada traduçãotradução (EFs),(EFs), eeG TPGTP..

--AAt erminaçãoterminação é sinalizadasinalizada pelospelos códonscódons dede terminaçãoterminação UAA,UAA, UAGUAG eeU GAUGA nana seqüênciaseqüência dodo RNAm,RNAm, requerrequer doisdois fatoresfatores dede liberaçãoliberação ((RFsRFs)):: RFRF11r econhecereconhece UAAUAA e UAG,UAG, RFRF22 reconhecereconhece UAAUAA eeU GAUGA eeR FRF33s ese ligaliga aG TPGTP e stimulaestimula a ligaçãoligação ribossômicaribossômica dede RFRF11 e RFRF22;;e RFRF22;;

--P ossuemPossuem umum únicoúnico fatorfator dede liberaçãoliberação eRFeRF queque reconhecereconhece osos trêstrês códonscódons dede terminaçãoterminação..

Para que as proteínas apresentem a estrutura tridimensional final (conformação nativa) pode ocorrer:

- Dobramento espontâneo, por "automontagem" dependente apenas da estrutura primária;

Li ã d tí ft- Ligação dap roteína a um co-fator; - Modificações catalisadas por proteínas quinases ou outras enzimas;

-Interações com outras proteínas, nesse caso, a conformação final estável e ativa surge somente por interferência de outras moléculas protéicas;

Na compactação correta da proteína a maioria dos resíduos hidrofóbicos ficam escondidos na região central.

Cadeia polipeptídica Cadeia polipeptídica em formaçãoem formação Dobramento e ligação Dobramento e ligação com o cocom o co--fatorfator

Modificações covalentes Modificações covalentes catalisadas por enzimas catalisadas por enzimas específicas específicas (fosforilação, acetilação)(fosforilação, acetilação)

Ligações a outras Ligações a outras subunidades protéicassubunidades protéicas Proteína funcional maduraProteína funcional madura

Chaperonas moleculares: proteínas que têm por função assistir outras proteínas na obtenção de seu dobramento apropriado. Convertem a forma glóbulo maleável em uma conformação compacta final;

- Inicialmente identificadas em E. coli;

- Muitas chaperonas são proteínas heat shock (Hsp), ou seja, proteínas expressas em resposta a elevação de temperatura (~42°C) ou outra criticidade celular. O dobramento da proteína é muito afetada pelo calor e, portanto, estas chaperonas agem em reparar o dano potencial causado pela falha de dobramento;o dano potencial causado pela falha de dobramento;

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