Dos genes às proteínas
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Dos genes às proteínas - Estrutura e função Bioinformática – aula 1 INTRODUÇÃO O Dogma Central O fluxo de informação nos organismos segue uma direção única: do DNA para o RNA, e do RNA para a proteína DNA RNA Proteína ESTRUTURA DO DNA Níveis de organização do DNA ESTRUTURA DO DNA Estrutura primária do DNA/RNA Sequência de nucleótidos (DNA = desoxirribonucleótidos; ribonucleótidos) Nucleótidos = grupo fosfato + pentose + base nitrogenada Esqueleto Informação genética RNA = ESTRUTURA DO DNA Estrutura primária do DNA/RNA DNA RNA 4 desoxiribonucleotídeos 4 ribonucleotídeos ESTRUTURA DO DNA Estrutura primária do DNA/RNA ESTRUTURA DO DNA Estrutura secundária do DNA Modelo de Watson e Crick: dupla hélice antiparalela “right-handed”. Esqueleto = pentose + fosfato Bases nitrogenadas = estabilizam a hélice ESTRUTURA DO DNA Estrutura secundária do DNA Complementaridade de bases: As bases nitrogenadas ligam-se de forma especifica: G e C, AeT Como consequência da complementaridade de bases a informação do DNA está duplicada (idêntica nas duas fitas). ESTRUTURA DO DNA Estrutura terciária do DNA DNA compactado 10.000 vezes Alças de fibra de cromatina Fibras de cromatina de 30nm: compactação de 100 vezes ESTRUTURA DO DNA Os genes INTRODUÇÃO O Dogma Central O fluxo de informação nos organismos segue uma direção única: do DNA para o RNA, e do RNA para a proteína DNA RNA Proteína Transcrição e processamento mRNA Otras modificaciones póstranscripcionales INTRODUÇÃO O Dogma Central O fluxo de informação nos organismos segue uma direção única: do DNA para o RNA, e do RNA para a proteína DNA RNA Proteína TIPOS DE RNAs ESTRUTURA DO RNA RNA DE TRANSFERENCIA Extremo CCA: importante para o reconhecimento do tRNA por enzimas da tradução Anticódon: reconhecimento do códon do mRNA Posição oscilante O CÓDIGO GENÉTICO O CÓDIGO GENÉTICO Adaptado de: SCHLEIF, R. Genetics and molecular biology. 2nd ed. ed. Baltimore: Johns Hopkins University Press, 1993. INTRODUÇÃO O Dogma Central O fluxo de informação nos organismos segue uma direção única: do DNA para o RNA, e do RNA para a proteína DNA RNA Proteína TRADUÇÃO TRADUÇÃO TRADUÇÃO TRADUÇÃO TRADUÇÃO TRADUÇÃO INTRODUÇÃO O Dogma Central O fluxo de informação nos organismos segue uma direção única: do DNA para o RNA, e do RNA para a proteína DNA RNA Proteína MODIFICAÇÕES PÓS-TRASDUCIONAIS Objetivo Aumentar a variabilidade funcional das proteínas Enovelamento de proteínas (“Protein Folding”) MODIFICAÇÕES PÓS-TRASDUCIONAIS Objetivo Aumentar a variabilidade funcional das proteínas Enovelamento de proteínas Fosforilação, glicosilação, metilação, clivagem... ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS Estrutura primária Sequência de aminoácidos unidos por ligações peptídicas Esqueleto (backbone) ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS Estrutura primária ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS Estrutura secundária A estrutura secundária de uma cadeia polipeptídica é o arranjo espacial dos átomos do esqueleto, sem levar em conta a conformação de suas cadeias laterais ou a sua relação com outros segmentos Formas de estrutura secundaria: α - hélice Folha - β Hélice 310 Alças, voltas,... ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS α - hélice ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS Folha - β ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS Estrutura terciária ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS Estrutura quaternária Resulta do arranjo espacial de várias cadeias polipeptídicas (chamadas subunidades) CLASSIFICAÇÃO DE PROTEÍNAS Proteínas simples e conjugadas Proteínas simples: constituídas somente por aminoácidos Proteínas conjugadas: Contêm grupos prostéticos, isto é, grupos não aminoácidos, tais como carbohidratos, íons, pigmentos, etc Exemplo: Hemoglobina CLASSIFICAÇÃO DE PROTEÍNAS Proteínas globulares e fibrosas Proteínas globulares: Estrutura complexa, mais ou menos esférica Proteínas ativas: enzimas, transportadores,... Proteínas fibrosas: Formadas por várias moléculas mais ou menos retilíneas e paralelas ao eixo da fibra Proteínas de estrutura (e.g. colagénio) CLASSIFICAÇÃO DE PROTEÍNAS Classificação função das proteínas Enzimas A função delas é a catálise de reações químicas baseada na CLASSIFICAÇÃO DE PROTEÍNAS Classificação função das proteínas baseada na Proteínas contráteis ou de mobilidade Proteínas que habilitam ás células e organismos a se contrair, mudar de forma ou se deslocar no meio Exemplo: tubulina CLASSIFICAÇÃO DE PROTEÍNAS Classificação função das proteínas Proteínas estruturais ou plásticas Dão rigidez, consistência e elasticidade aos tecidos Exemplo: colágeno baseada na CLASSIFICAÇÃO DE PROTEÍNAS Classificação função das proteínas baseada na Proteínas de defesa Defendem organismos contra invasão de outras espécies ou os protegem de ferimentos Exemplo: As imunoglobulinas (anticorpos) podem reconhecer e precipitar ou neutralizar invasores (bactérias, vírus...) Cadeias leves Cadeias pesadas CLASSIFICAÇÃO DE PROTEÍNAS Classificação função das proteínas baseada na Transporte transmembranar Extracelular Membrana Intracelular IMPORTÂNCIA DA ESTRUTURA 3D A estrutura 3D é mais conservada que a sequência A função de uma proteína só pode ser entendida a partir da sua estrutura E.g: Desenho de fármacos MDM2 Nutlin-2 p53 Mas como estuda r tudo isto??? ?
