Post on 14-Nov-2020
Discentes: Ana Carolina Q. D. Medina – 9215722
Carlos S. Vasconcellos – 8928552
Celso A. de Souza Júnior – 8928718
Orlando Campovilla – 8523404
Docente: Júlio César Borges
Disciplina: Bioquímica II
Direção da Síntese
DNA → mRNA → Proteínas
Tópicos Abordados
○ Direção da Síntese de DNA;
○ Direção da Síntese de mRNA;
○ Direção da Síntese de Proteínas;
○ Referências;
○ Agradecimentos. 2
Direção da Síntese de DNA
○ A replicação do DNA é semi-conservativa;
○ John Cairns: Experimentos com DNA E. coli radioativo. Observou a
formação da bolha de replicação com forquilhas de replicação nas
extremidades;
○ Resultados: Ambas as fitas replicadas simultaneamente e
bidirecionalmente, ou seja, ambas as extremidades da volta
possuem forquilhas de replicação ativas.
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Direção da Síntese de DNA
○ Ross Inman: Descobriu que as voltas de replicação sempre se
iniciam em um único ponto chamado origem;
○ Regiões ricas em A=T ;
○ DNAs circulares: as forquilhas se encontram em um ponto do
lado do círculo oposto ao de origem (ori C).
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Direção da Síntese de DNA
○ Síntese do DNA:
○ Abertura da forquilha de replicação;
○ Filta molde lida na direção 3’ 5’;
○ Nova fita de DNA: Sempre sintetizada na direção 5’ 3’;
○ A hidroxila 3’ do nucleotídeo fica livre como ponto no qual o DNA é alongado;
○Necessita de Primers (geralmente pequenos fragmentos de RNA): Fornecem uma 3’OH
confiável.
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Como Podem Ambas as Fitas Serem
Sintetizadas Simultaneamente?
○ Uma deveria ser sintetizada no 3’ 5’ ??? NÃO
○ R. Okazaki: Uma das fitas é sintetizada em fragmentos
○ Fita líder: Contínua (5’ 3’) segue na mesma direção do movimento da forquilha de replicação
○ Fita retardada: Descontínua, a síntese 5’ 3’ ocorre na direção oposta ao movimento da
forquilha.
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Por que essa direção?
○Associada ao mecanismo da reação e a região onde os dNTP estão fosfatados/ativados;
○Os dNTP estão trifosfatados na 5’OH;
○A 3’OH está livre para o ataque nucleofílico.
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Direção da Síntese de DNA
○ Mecanismo:
○O fosfato ligado a 5’ OH do dNTP que entra é
atacado pela 3’OH do nucleotídeo que já está na
fita em construção (crescimento na direção
5’ 3’). Assim sempre fica uma 3’OH livre para o
próximo ataque;
○A saída do PPi dirige a termodinâmica do processo.
○Os fragmentos de Okazaki seguem o mesmo
mecanismo e posteriormente são unidos entre si por
DNA ligases;
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Mas e o Sentido Contrário Seria Possível?
○ Teríamos de pensar na possibilidade da fita ser lida no
sentido contrário (5’ 3’) e sintetizada na direção 3’ 5’;
○ Em segundo lugar, mas não menos importante, os
nucleotídeos precisariam estar trifosfatados (ativados) na
extremidade 3’, deixando a extremidade 5’ disponível
para o ataque nucleofílico.
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Direção da Síntese de mRNA
○ Transcrição DNA mRNA:
○Mesma linguagem (nucleotídeos);
○ Regulada por sequências específicas
○Não requer iniciador – promotores (sítio de
reconhecimento);
○ Terminação – fim da síntese;
○ Leitura da fita molde: 3’ 5’;
Direção da Síntese de mRNA
○ RNA-polimerase DNA-dependente:
○ Leitura da fita molde: 3’ 5’;
○Ataque da OH 3’ no fosfato 5’;
○ Síntese RNA (crescimento): 5’ 3’;
○ Síntese dirigida pela complementariedade
com o DNA.
○Mg2+ cofator (assiste o processo).
Direção da Síntese de mRNA
○ RNAm = complementar a fita molde;
○ Síntese RNA: 5’ 3’;
○ Alongamento da cadeia: movimento linear da
RNApol;
○ Ambas as fitas de DNA podem ser codificantes;
○Fita molde 3’ 5’;
○Fita codificante.
Direção da Síntese de mRNA
○ A reação não é catalisada pela RNApol no sentido contrário ao movimento 5’ 3’;
○ A reação pode parar:
○ Adição de um nucleotídeo na extremidade 3’ indevidamente pareado remoção feita por
reversão direta da RNApol .
○ Antibiótico contra bactérias: cordicepina:
○ Estrutura similar à Adenosina;
○Terminação prematura da síntese.
Direção da Síntese de Proteínas
○ tRNAs traduzem a sequência nucleotídica do mRNA em uma sequência de aminoácidos;
○ Ribossomo e seus quatro sítios de interação com RNAs.
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Direção da Síntese de Proteínas
○ Tradução: 5 etapas
○ Primeira Etapa: Ativação do aminoácido
○ Ocorre com a hidrólise de ATP e é catalisada por Aminoacil-tRNA sintetases
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Direção da Síntese de Proteínas
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Direção da Síntese de Proteínas
○ Etapa de alongamento:
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Direção da Síntese de Proteínas
○ Etapa de alongamento auxiliada por EF-G: dependente da hidrólise
de GTP.
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A síntese de Proteínas Poderia Ocorrer no
Sentido C-terminal → N-terminal?
○ Ativação do substrato;
○ Implicações na velocidade do processo de tradução.
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Procariotos versus Eucariotos
○ Compartimentalização celular:
○ Eucariotos: ○ Replicação e transcrição – núcleo;
○ Tradução – citosol.
○ Procariotos: ○ Replicação, transcrição e tradução – citosol.
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Conclusões
○ Síntese de biomoléculas poliméricas (DNA,
RNA e proteínas):
○ Iniciação, alongamento e término;
○ Estágios adicionais:
○ Ativação de precursores;
○ Processamento pós-sintético.
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Referências
○ VOET, D.; VOET, J. G. Biochemistry. 4th Edition, Wiley, p. 1248, 2010.
○ NELSON, D. L.; COX, M. M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 6ª Edição,
Artmed, 2014.
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OBRIGADOS!