ácidos nucléicos e síntese

Ácidos Nucléicos
Duplicação do DNA e
Síntese de PROTEÍNAS
Paulo Dutra
ÁCIDOS NUCLEICOS
Nucleotídeos
• É a unidade formadora dos ácidos nucléicos:
DNA e RNA.
• É composto por um radical fosfato, uma
pentose (ribose  RNA e desoxirribose
DNA) e uma base nitrogenada (Adenina,
Guanina, Citosina, Timina e Uracila).
OBSERVE A ESTRUTURA DE UM NUCLEOTÍDEO
BASE
NITROGENADA
Adenina
FOSFATO
RIBOSE
http://www.porquebiotecnologia.com.ar/educacion/cuaderno/ec_65.asp?cuaderno=65
TIPOS DE PENTOSES
Do DNA: Desoxirribose.
Do RNA: Ribose.
Observe que a pentose do RNA apresenta um
Oxigênio a mais.
Fonte: http://www.virtual.epm.br/cursos/biomol/estrut/html/acucar.htm
DNA
RNA
Adenina
Guanina
Citosina
Timina
Uracila
DNA
• Ácido Desoxirribonucléico.
• Molécula de fita dupla formando uma dupla
hélice
• As fitas estão unidas pelas ligações de
Hidrogênio
• A=T
• C=G
PRINCIPAIS DIFERENÇAS ENTRE DNA E RNA
DNA
RNA
BASES
PÚRICAS
ADENINA(A)
GUANINA (G)
ADENINA(A)
GUANINA (G)
BASES
PIRIMÍDICAS
CITOSINA (C)
TIMINA (T)
CITOSINA (C)
URACILA (U)
PENTOSES
DESOXIRRIBOSE
RIBOSE
BASES PÚRICA X BASE PIRIMÍDICA
BASE PIRIMÍDICA
BASE
PÚRICA
T
A
C
G
A
T
G
BASE
C
BASE PIRIMÍDICA
DNA ( ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLÉICO )
DNA:
Suas bases nitrogenadas são:
ADENINA
TIMINA
A = T
Adenina se liga a Timina por duas pontes de hidrogênio.
GUANINA
CITOSINA
G
C
Guanina se liga a Citocina por três pontes de hidrogênio.
FONTE: http://www.biologycorner.com/bio1/DNA.html
Observe a complementação de uma fita
de DNA.
ATA
CAT GGG CTA GAA
TA T G TA C C C G A T C TT
ATENÇÃO: Sempre com a adenina se
ligando a timina através de duas pontes de
hidrogênio e a guanina se ligando a
citosina por três pontes de hidrogênio.
RNA
Ácido Ribonucléico
•
•
•
•
•
•
O RNA é geralmente fita simples.
É menor que o DNA.
Não duplica.
É relacionado com a síntese protéica.
Material genético de alguns vírus (*)
Apresenta URACILA no lugar da TIMINA.
(*) : Alguns vírus, como do mosaico-do-tabaco, possuem RNA
de dupla-cadeia.
TIPOS DE RNA
TIPOS:
1.
RNAm ( mensageiro ): Transcreve a informação contida no
DNA.
2.
RNAr ( ribossômico ): Acopla no RNAm permitindo o acople
dos RNAt.
3.
RNAt ( tradutor ou transportador ): Atuam na tradução da
informação contida no RNAm. Seleciona os aminoácidos
específicos que irão fazer parte da molécula protéica a ser
sintetizada.
4. rRNA: ~80%, tRNA: ~15%, mRNA: ~5%
Duplicação do DNA
• É a única molécula capaz de sofrer autoduplicação.
• Ocorre durante a fase S da intérfase.
• É do tipo semiconservativa, pois cada
molécula nova apresenta uma das fitas vinda
da mãe e outra fita recém sintetizada.
DNA
Duplicação
DNA
DNA
REPLICAÇÃO
PASSOS PARA UMA SÍNTESE PROTÉICA
1 – Uma das fitas de DNA apresenta
as informações.
2 – O RNAm transcreve o que está
contido na fita de DNA.
PROTEÍNA SENDO FORMADA
3 – Os Ribossomos ( RNAr ) se ligam
ao RNAm.
4 – Os RNAt começam a fazer a
tradução.
FONTE: http://gensidene.uib.no/bilder/rna-tegning.gif
Replicação, Transcrição e Tradução
RNA
• Ácido Ribonucléico
• Molécula de fita simples
• É dividido em:
RNA mensageiro (RNAm)
RNA transportador (RNAt)
RNA ribossômico (RNAr)
RNAm
Leva a informação da seqüência protéica a
ser formada do núcleo para o citoplasma,
onde ocorre a tradução. Ele contém uma
seqüência de trincas correspondente a uma
das fitas do DNA.
Cada trinca (três nucleotídeos) no RNAm é
denominada códon e corresponde a um
aminoácido na proteína que irá se formar
1 códon  3 nucleotídeos no RNAm
7 códons  21 nucleotídeos
RNAt
Levam os aminoácidos para o RNAm durante o
processo de síntese protéica. As moléculas de
RNAt apresentam, em uma determinada
região, uma trinca de nucleotídeos que se
destaca, denominada anticódon.
É através do anticódon que o RNAt reconhece o
local do RNAm onde deve ser colocado o
aminoácido por ele transportado. Cada RNAt
carrega em aminoácido específico, de acordo
com o anticódon que possui
Sítio de
ligação ao
aminoácido
U A C
Anti-códon
RNAr
São componentes dos ribossomos, organela
onde ocorre a síntese protéica.
Os ribossomos são formados por RNAr e
proteínas
Aminoácidos
• Moléculas que dão origem às proteínas.
R
H
O
N
C
C
OH
H
H
Ligação Peptídica
• É a ligação covalente entre dois aminoácidos.
• Quando poucos aminoácidos estão ligados 
peptídeo
• Quando muitos aminoácidos estão ligados 
proteína
• O grupo OH do ácido carboxílico de um
aminoácido se liga em um dos hidrogênios
da amina do outro aminoácido, formando
uma molécula de água.
R
R
H
O
N
C
H
O
N
C
C
OH H
H
H
C
OH
H
H2 O
• Um dos carbonos de um aminoácido agora está instável
porque está fazendo apenas três ligações, ao invés de quatro.
O mesmo está acontecendo com o nitrogênio do outro
aminoácido, pois esse está fazendo duas ligações, ao invés
de três.
R
R
H
O
N
C
C
H
O
N
C
C
OH
H
H
H
• Então uma ligação covalente entre o carbono de um
aminoácido e o nitrogênio do outro acontece.
• essa ligação é a ligação peptídica.
R
R
H
O
N
C
C
H
O
N
C
C
OH
H
H
Ligação Peptídica
H
Transcrição
• Processo pelo qual uma molécula de RNA é
produzida usando como molde o DNA.
DNA
Transcrição
DNA
RNA
Tradução
• Também chamada síntese de proteínas
• Quando o RNAm chega ao citoplasma ele se
associa ao ribossomo. Após essa associação os
RNAt levam os aminoácidos, que serão
ligados, formando assim a proteína.
1 – DNA:
A A A
C T G
A A A
2 – RNAm: U U U
G A C
U U U
C U G
A A A
3 – RNAt:
A A A
aa
aa
AMINOÁCIDOS
aa
Atenção: Cada
conjunto de três
bases nitrogenadas
do DNA ou RNAm é
chamado de
CÓDON.
Logo, a fita de DNA
ou de RNAm
representadas
possuem 03 códons
cada com 09 bases
nitrogenadas.
Os RNAt não possuem Códons e sim ANTICÓDONS.
• Quando o RNAm chega ao
citoplasma, ele se associa ao
ribossomo.
• Nessa organela existem 2 espaços
onde entram os RNAt com
aminoácidos específicos.
U A C AAA
AU G U U U
CUU
GAC
CCC
U GA
• somente os RNAt que têm
seqüência do anti-códon
complementar à seqüência do
códon entram no ribossomo.
• Uma enzima presente na
subunidade maior do ribossomo
realiza a ligação peptídica entre os
aminoácidos.
U A C AAA
AU G U U U
CUU
GAC
CCC
U GA
• O RNAt “vazio” volta para o
citoplasma para se ligar a outro
aminoácido.
UAC
AAA
AU G U U U
CUU
GAC
CCC
U GA
• O ribossomo agora se desloca uma
distância de 1 códon.
• o espaço vazio é preenchido por
um outro RNAt com seqüência do
anti-códon complementar à
seqüência do códon.
UAC
AAA
AU G U U U
G AA
C U U GAC
CCC
U GA
• Uma enzima presente na
subunidade maior do ribossomo
realiza a ligação peptídica entre os
aminoácidos.
UAC
AAA
AU G U U U
G AA
C U U GAC
CCC
U GA
UAC
AAA
AU G U U U
G AA
C U U GAC
CCC
U GA
• O RNAt “vazio” volta para o
citoplasma para se ligar a outro
aminoácido.
• e assim o ribossomo vai se
deslocando ao longo do RNAm e os
aminoácidos são ligados.
• Quando o ribossomo passa por um
códon de terminação nenhum RNAt
entra no ribossomo, porque na célula
não existem RNAt com seqüências
complementares aos códons de
terminação.
AU G U U U
CUU
GAC
GGG
C CC U GA
Códon de
terminação
GGG
• Então o ribossomo se solta do
RNAm, a proteína recém formada é
liberada e o RNAm é degradado.
AU G U U U
CUU
GAC
CCC
U GA
Considerações Finais
• Uma proteína  + de 70 aminoácidos
ligados.
• 1 códon  3 nucleotídeos no RNAm
• 1 códon  1 aminoácido na proteína
• Nº de ligações peptídicas  Nº de
aminoácidos – (menos) 1.
Considerações Finais
• 1 anticódon  3 nucleotídeos no RNAt
• O anticódon é complementar ao códon
• Cada RNAt leva consigo apenas um tipo de
aminoácido  quem determina qual
aminoácido será transportado é o anticódon.