Aulas Multimídias – Santa Cecília Profa. Renata Coelho Duplicação, transcrição e tradução DNA Modelo de Watson e Crick, proposto em 2 de abril de 1953: DNA é formado por 2 fitas (dupla hélice) •Cada filamento é composto por vários nucleotídeos. •As cadeias se ligam por meio das bases nitrogenadas, atraídas por pontes de hidrogênio. DNA * Longa molécula formada pela união de nucleotídeos. * Quantidades: Adenina = Timina Guanina = Citosina * Síntese de RNA Coordena a produção de proteínas. * Controla a estrutura e o funcionamento das células. * Cerca de 1.000 degraus de DNA compreende um gene = uma porção de um filamento de DNA. Pareamento: Base púrica: (Adenina ou guanina) + base pirimídica (timina ou citosina) Replicação do DNA (Duplicação) Formação de DNA a partir de DNA. Local: núcleo Origem de duas moléculas idênticas. Duplicação semi-conservativa, pois cada molécula nova apresenta uma das fitas vinda da mãe e outra fita recém sintetizada. Objetivo da replicação: divisão celular e transferência de informações genéticas às células filhas. Ocorre durante a interfase – Fase S. helicase ou DNA helicase é uma enzima que promove a abertura da hélice de DNA, separando-o em duas fitas simples para que possa sofrer replicação. A helicase quebra as ligações de hidrogênio entre as bases nitrogenadas de ambas as cadeias de DNA, fazendo com que estas se separem. *A As pontes de hidrogênio se rompem Molécula DNA H As fitas originais se separam Nucleotídeos LIVRES encaixam –se nas fitas Formam–se 2 moléculas de DNA idênticas Fita NOVA Fita original (velha) Fita original (velha) continuação TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO RNA (ácido ribonucléico) Todas as moléculas de RNA são cópias de algum segmento de DNA, ou seja, de um gene; TRANSCRIÇÃO GENÉTICA um RNA copiando um DNA A transcrição ocorre no núcleo. RNA Filamento simples Formado por nucleotídeos As pontes de hidrogênio do DNA são rompidas, pela ação da enzima RNA polimerase; Após o destaque das fitas, ocorre o encaixe dos nucleotídeos de RNA livres em apenas uma fita de DNA. Esta fita de DNA, onde ocorrerá o encaixe, é chamada de “fita-molde”. Onde deveria encaixar-se a Base Nitrogenada Timina, encaixa-se a Uracila, pois a timina não faz parte de um nucleotídeo de RNA. Após a formação da fita de RNA, este destaca-se da fita molde de DNA e migra para o citoplasma da célula, com todas as informações do DNA, onde irá participar da síntese proteica. Verifica-se o pareamento das duas fitas de DNA que haviam separado-se, de maneira que o DNA volta a sua constituição original. Existem genes (DNA) que orientam a fabricação de 3 tipos de RNAs: RNA mensageiro (RNAm): - Leva a mensagem do código do DNA para o citoplasma. - Orientam a construção de proteínas para dar as características genéticas. - Levam essas mensagens até os ribossomos que as leem e seguem suas orientações para determinar a sequência de aminoácidos (proteína). - Apresentam regiões chamadas de códons (sequências de trincas de nucleotídeos) que irão indicar a ordem em que os aminoácidos deverão ligar-se para formar a proteína. 1 trinca de nucleotídeos = 1 códon 1 códon = 1 aminoácido RNA transportador (RNAt): * O RNAt no citoplasma une-se aos aminoácidos transportando-os até o RNAm para a síntese de proteínas, a ser realizada pelos ribossomos. * O RNAt possui uma sequência de 3 Bases Nitrogenadas existentes em uma das extremidades deste RNA, chamada de anticódon. * Cada RNAt carrega um aminoácido específico, de acordo com o anticódon que possui. RNA ribossômico (RNAr): * São componentes dos ribossomos, organela onde ocorre a síntese proteica. * Os ribossomos são formados por RNAr e proteínas. * Nas células eucarióticas são formados no nucléolo. * Ribossomos lendo uma fita de RNAm e fabricando moléculas de uma proteína que dará uma determinada característica genética. SÍNTESE DE PROTEÍNAS: • Os Ribossomos: • Pequenos grãos não-membranosos presentes no citoplasma de todas as células, inclusive as procariotas. • Localização: livres no citoplasma ou aderidos às membranas do Retículo endoplasmático rugoso. • Constituição: proteínas e RNAr. • Estrutura: Duas subunidades, uma maior e outra menor. • Função: síntese de proteínas. RECAPITULANDO Transcrição e tradução do código genético: • O código de bases nitrogenadas do DNA é “transcrito” para um RNAm. • O RNAm passa ao citoplasma e recebe os RNAt que vêm transportando aminoácidos. • O encaixe dos RNAt no RNAm é feito pela correspondência de códon X anticódon. • Os ribossomos atuam como pontos de apoio na junção RNAm X RNAt. • A sucessão de aminoácidos que se encadeiam representam a “tradução do código genético, implícito inicialmente no DNA e, depois, “transcrito” para o RNAm. RECAPITULANDO 01 GABARITO: TIPOS DE RNA • RNA mensageiro (RNAm): leva a mensagem do código do DNA para o citoplasma. • RNA ribossômico (RNAr): entra na constituição dos ribossomos. • RNA transportador (RNAt): identifica cada tipo de aminoácido e o conduz a um ponto certo do RNAm para a formação de uma proteína. 02 Utilizando os conceitos vistos hoje em nossa aula de BIO, faça a relação: “Receita de bolo” • Bolo: • Receita em árabe e guardada no cofre: • Receita em português: • Confeiteiro: • Ingredientes: • Motoboy: • Cozinha: Gabarito: “Receita de bolo” • Proteína = Bolo; • DNA = receita em árabe e guardada no cofre; • RNAm = receita em português; • Ribossomo = confeiteiro; • Aminoácidos = ingredientes; • RNAt = motoboy; • Citoplasma = cozinha. 03 Nomeie as estruturas representadas pelos números: 04 01 03 02 05 06 Gabarito 04 Que processo está ocorrendo na imagem ao lado? Gabarito: Replicação ou duplicação. 05 Que processo está ocorrendo na imagem ao lado? Gabarito: Transcrição Nomeie as estruturas abaixo: 06 1 2 3 4 5 Gabarito Nomeie as estruturas abaixo: 1 2 3 4 5 1) 2) 3) 4) 5) Aminoácido RNA transportador Anticódon Códon RNA mensageiro QUESTÕES VESTIBULAR 1)A respeito do processo de transcrição, marque a alternativa que indica corretamente o nome da enzima responsável por orientar o emparelhamento dos ribonucleotídeos. a) RNA polimerase. b) DNA polimerase. c) Fator de liberação. d) Aminoacil-tRNA sintetase. e) Peptidil transferase. 2) Denomina-se de transcrição o processo no qual uma molécula de RNA é formada utilizando-se como base: a) outra molécula de RNA. b) as duas fitas de uma molécula de DNA. c) um das fitas de uma molécula de DNA. d) uma proteína. 3) Sabe-se que o emparelhamento dos ribonucleotídeos obedece a algumas regras e que as bases nitrogenadas de uma molécula de RNA obedecem à sequência determinada pelo DNA. Baseando-se nisso, marque a alternativa que indica a sequência de bases de um RNA formado a partir do seguinte molde de DNA: TCGTA. a) UACUG. b) AGCAU. c) ACGAT. d) CAGCU. 4) (PUC-MG) Um filamento duplo de DNA com 320 nucleotídeos formará, na transcrição, RNA-m com número de nucleotídeos igual a: a) 160. b) 319. c) 320. d) 321. e) 159. 5) (F.M.SANTA CASA-SP) Considere os seguintes eventos: I. ruptura das ligações entre bases nitrogenadas. II. ligação entre os nucleotídeos. III. pareamento de nucleotídeos. Durante a replicação do DNA, a sequência de eventos é: a) I, II, III. b) I, III, II. c) II, III, I. d) II, I, III. e) III, I, II. 6) (FMSA-SP) Os fenômenos 1, 2 e 3 no esquema ao lado são respectivamente: a) tradução, transcrição, duplicação b) duplicação, transcrição, tradução c) duplicação, tradução, transcrição d) tradução, duplicação, transcrição e) transcrição, duplicação, tradução 7) Dado o segmento de DNA ativo AAA GAA CCC TTT CTT GGG AAG TCC TCT CAA a) Quantos códons serão transcritos? b) Quantos aminoácidos serão traduzidos a partir do segmento acima? 8)(Cefet-CE) A tabela abaixo representa a sequência de aminoácidos de um trecho de uma proteína e os respectivos anticódons dos RNA transportadores: A alternativa que contém a sequência de códons do RNA mensageiro que participou dessa tradução é: a) UUC – UUG – UAC – CCU – CGC b) UUA – AAC – AUG – CCA – AGA c) TTG – TTC – TTC – CCT – TCT d) TTC – TTG – TAC – CCT – UCU e) AAG – AAC – AUG – GGA – GCG 9) Sabemos que existem 64 códons diferentes no código genético e apenas 20 aminoácidos. Isso indica que mais de uma trinca sintetiza um mesmo aminoácido. Os únicos aminoácidos que são codificados apenas por um códon são a metionina e triptofano. O códon que codifica a metionina também é chamado de códon de iniciação, pois é naquele ponto que a síntese de proteínas inicia-se. Marque a alternativa onde se encontra o códon de iniciação: a) AUC b) UAG c) UGA d) AUG e) UAC 10) Analise as seguintes proposições em relação à replicação e transcrição do DNA e ao processo de tradução e, a seguir, marque a alternativa CORRETA. I ‐ Nos processos de replicação e transcrição as principais enzimas envolvidas são a RNA polimerase e a DNA polimerase, respectivamente. II ‐ O processo de tradução ocorre no citoplasma. III ‐ A replicação do DNA é conservativa. a) Apenas as proposições II e III estão corretas. b) Apenas as proposições I e III estão corretas. c) Apenas a proposição II está correta. d) As proposições I, II e III estão corretas. GABARITO: 1) Alternativa “a”. A RNA polimerase é responsável por catalisar todo o processo de transcrição e orientar o emparelhamento de ribonucleotídeos livres. 2) Alternativa “b”. Para resolver essa questão, é importante lembrar que: uracila emparelha-se à adenina; adenina emparelha-se à timina; citosina emparelha-se à guanina; guanina emparelha-se à citosina. 3) Alternativa “b”. Para resolver essa questão, é importante lembrar que: uracila emparelha-se à adenina; adenina emparelha-se à timina; citosina emparelha-se à guanina; guanina emparelha-se à citosina. 4) Alternativa “a”. Uma vez que a molécula de RNA é formada a partir de uma única fita de DNA, apenas 160 nucleotídeos formarão o RNA-m feito a partir desse filamento de DNA. 5) Alternativa “b”. Para que ocorra a replicação do DNA, inicialmente ocorre a separação das fitas em razão do rompimento das pontes de hidrogênio. Nucleotídeos lives iniciam então o emparelhamento e finalmente ocorre a união entre eles. 6) B 7) a) Códons: 10; b) Aminoácidos: 10 8) “a”. Sabendo-se que estão representados os anticódons dos RNA transportadores, basta analisar a base nitrogenada que se liga àquele trecho. Como estamos trabalhando com RNA, teremos Uracila, e não Timina. Dessa forma, a adenina liga-se à uracila, e a guanina liga-se à citosina. 9) “d”. O códon AUG codifica a metionina e também sinaliza o início do local de uma síntese de proteína. 10) Alternativa “c”. A principal enzima envolvida na replicação do DNA é a DNA polimerase e no processo de transcrição é a RNA polimerase. A replicação do DNA é semiconservativa, pois cada molécula recémformada conserva uma das cadeias de nucleotídeos da molécula original. Os processos de replicação e transcrição ocorrem no núcleo e o processo de tradução ocorre no citoplasma.