1. Controle Gênico Celular
Profa. Marcia M Pedroso

2. Nucleotídeos
• É a unidade formadora dos ácidos nucléicos:
DNA e RNA.
• Eles estão unidos por uma lig. Fosfodiéster
entre a pentose de um nucleotídeo e o grupo
fosfato de outro;
• É composto por um radical fosfato, uma
pentose (ribose  RNA e desoxirribose
DNA) e uma base nitrogenada (Adenina,
Guanina, Citosina, Timina e Uracila).

4. Nucleotídeos
C G
A T

5. Nucleotídeos
Para memorizar as bases
nitrogenadas e diferenciá-las, guarde:
PUlGA (pulga): PU = púrica, G =
guanina, A = adenina;
PITUCa (pituca): PI = pirimidina, T
= timina, U = uracila e C = citosina;
C G
A T

6. O CONTROLE GÊNICO
CELULAR
Os processos de replicação, transcrição e síntese de
proteínas na célula são controlados pelo metabolismo de
controle.
As duas principais personagens são as moléculas de
DNA e RNA.
O DNA (ácido desoxirribonucleico) é o patrimônio
genético, que contém as instruções para a síntese de todas as
proteínas que a célula é capaz de realizar.
O RNA (ácido ribonucleico) atua como mensageiro
(RNA mensageiro) entre o DNA e o ribossomo, local de
síntese de proteínas.

7. DNA - Ácido Desoxirribonucléico.
• Molécula de fita dupla formando uma dupla
hélice;
• As fitas estão unidas por pontes de
Hidrogênio;
• Tem como base nitrogenada exclusiva a
timina;
• Tem como pentose a desoxirribose.

8. RNA - Ácido Ribonucléico.
• Molécula de fita SIMPLES formando uma
hélice;
• Tem como base nitrogenada exclusiva a
uracila;
• Tem como pentose a ribose.

9. ≠S ENTRE DNA e RNA
DNA (ácido desoxirribonucleico) RNA (ácido ribonucleico)
Localiza-se somente no núcleo Localiza-se no núcleo e no citoplasma
Apresenta forma de dupla hélice com duas
Apresenta apenas uma fita
fitas
É formado com a pentose (açúcar)
É formado com a pentose ribose
desoxirribose
Bases nitrogenadas participantes: A, T, C, G Bases nitrogenadas participantes: A, U, C, G

10. DNA RNA
Adenina
Guanina
Ligação
fosfodiéster
Citosina
Timina Uracila

11. C G
PAREAMENTO DAS BASES
A T

12. “Regras de Chargaff”
• Que a sequencia de nucleotídeos do DNA varia entre as
espécies, isto é, não se repetiam na mesma ordem;
• Que quase todo o DNA, independentemente de qual
organismo ou tecido tenha sido extraído, mantém algumas
propriedades;
• Demonstrou que o total de purinas (A+G) e o total de
pirimidinas (C+T) eram geralmente iguais;
• E que a quantidade de A / T e C / G são também iguais.

13. O DNA apresenta estrutura Os pares de bases de
em dupla fita, com Watson-Crick
pareamento obrigatório:
A sempre com T
C sempre com G
O pareamento é antiparalelo
A existência de sulcos
diferentes (maior e menor) se
deve:
(1) Às diferentes estruturas das
bordas superior e inferior
das bases
(2) À assimetria da
desoxirribose

14. Watson e Crick também propuseram uma disposição em
hélice (parafuso) das duas fitas complementares
Atenção para os sulcos maior e menor ao longo da hélice

15. Transcrição Reversa - transcriptase reversa
• Enzima encontrada nos vírus com RNA (retrovírus).
• Faz uma transcrição inversa, produzindo uma molécula
de DNA a partir de seu RNA.
• Uma vez produzido o DNA nos retrovírus, pela
atividade da transcriptase reversa este se integra ao
cromossomo da célula infectada e ocorre a síntese de
proteínas virais, seguindo o processo normal da síntese
protéica (DNA-RNA-proteína).
• Um exemplo desse tipo de vírus é o HIV, causador da
Aids.

16. Replicação
DNA
DNA
Transcrição Reversa Transcrição
RNA
Tradução
Proteína

17. Duplicação do DNA
• É a única molécula capaz de sofrer auto-duplicação.
• Ocorre durante a fase S da intérfase.
• É do tipo semiconservativa, pois cada molécula nova
apresenta uma das fitas originais que serviu de molde para a
síntese de outra fita “nova”
• Possui como principal enzima a DNA polimerase. Além dela
temos as enzimas:
• DNA ligase = liga os fragmentos de Okazaki (lig.
Fosfodiéster);
• DNA helicase = abre a cadeia quebrando as ptes de H;
• DNA primase = síntese de primers (seq de nucleotídeos) 5’→
3’ formam os frag. de Okasaki;
• Topoisomerase = corta as cadeias a frente da duplicação
relaxando a dupla hélice.

18. Todas as DNA polimerases conhecidas são capazes de estender fitas
de DNA apenas na direção 5' 3'
Como, então, se dá a síntese na outra fita molde de direção 3'
5' da forquilha de replicação que está “EMBOLADA”?
O que ocorre é uma replicação descontínua numa direção e contínua
na outra; os fragmentos (de Okasaki) são unidos mais tarde por uma
ligase

19. Todas as DNA
polimerases
precisam de um
grupo 3'-OH
para estender a
cadeia de DNA
Como, então, se
inicia a síntese
de DNA?
Uma enzima
chamada primase
sintetiza um
PRIMER de RNA
tanto na fita
líder como nos
fragmentos de
Okasaki,
deixando o grupo Uma RNA polimerase pode sintetizar também
OH 3’ livre um primer da fita líder

22. DNA Duplicação DNA DNA

23. RNA
• Ácido Ribonucléico;
• Molécula de fita simples;
• Todos sintetizados a partir do DNA no núcleo.
É dividido em:
RNA mensageiro (RNAm)
RNA transportador (RNAt)
RNA ribossômico (RNAr)

24. RNAm - produto da transcrição
 Leva a informação da sequencia proteica a ser
formada do núcleo para o citoplasma, onde ocorre
a tradução;
 Compreende somente cerca de 5% do RNA da
célula
 Ele contém uma sequencia 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.

25. No RNAm existe:
1 códon  3 nucleotídeos no RNAm = 1aa
 um códon de iniciação = AUG (metionina);
 3 códons de término = UAA, UAG, UGA (stop);
7 códons  21 nucleotídeos = 7 aa

27. RNAt
 Levam os aminoácidos para o RNAm durante o
processo de síntese proteica;
 Apresentam 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 um aminoácido específico,
de acordo com o anticódon que possui.

28. Há 20 aminoácidos diferentes para
formar vários tipos de proteínas, as
quais diferem pela posição dos
aminoácidos.
Nosso material genético é
degenerado, ou seja, trincas ≠ podem
determinar um mesmo aa.

31. tRNA
-Estrutura secundária
com grampos e alças
formando um trevo
-Alto número de
bases modificadas
depois da sua
transcrição

33. 2a. Letra do códon
Degeneração do
código genético
1a. Letra do códon
Total de códons = 64

34. Pareamento oscilante da terceira base do códon
(wobble base-pairing)

35. Sítio de
ligação ao
aminoácido
U A C Anti-códon

36. RNAr
 formado nos nucléolos → RON → alguns
cromossomos a possuem (região
satélite);
São componentes dos ribossomos, organela
onde ocorre a síntese protéica;
Os ribossomos são formados por RNAr e
proteínas.

37. RIBOSSOSMO
 Formado por duas subunidades, a maior (60S) e a menor (40S);
 Possui sítios onde o RNAt se liga para a síntese de proteínas;
 Podem estar aderidos a memb. do REG;
 Podem estar livres ou na forma de polirribossomos no citoplasma.

38. Transcrição
Processo pelo qual uma molécula de RNAm é produzida usando
como molde o DNA.
DNA fita codificadora
DNA fita molde
RNA transcrito

39. FASES DA TRANSCRIÇÃO
• INÍCIO – quando ocorre reconhecimento de
sequência específica no DNA (AUG);
• ALONGAMENTO – quando os ribonucleotídeos
são sucessivamente incorporados;
• TERMINAÇÃO – quando sequências de
término no DNA são reconhecidas e a síntese
é interrompida (UAA, UAG, UGA).

40. FUNÇÕES DA RNA POLIMERASE
• Reconhecer o promotor;
• Síntese de RNA no sentido 3’ → 5’;
• Desnaturar o DNA expondo a sequência a ser
copiada;
• Manter as fitas de DNA separadas na região da
síntese;
• Manter o híbrido DNA:RNA estável;
• Renaturar o DNA na região imediatamente
posterior à síntese;
• Terminar a síntese do RNA.

42. Bolha de transcrição
RNA
polimerase
Fita molde
Direção da transcrição

43. Direção da transcrição

45. DNA Transcrição DNA RNA

47. 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.

48. A tradução do mRNA ocorre em três etapas:
iniciação, alongamento e terminação.
Iniciação
A tradução inicia-se com a formação de um Complexo de iniciação:
- tRNA que transporta o primeiro aminoácido – a metionina
-subunidade menor e maior do ribossoma ligado ao RNAm;
Elongação
 O segundo tRNA liga-se ao sítio. Estabelecimento de uma ligação
peptídica, entre o grupo carboxilo (COOH) e o grupo amina (NH2) do
outro;
Catalizada por uma enzima, a peptidil-transferase.
Terminação
 O processo para quando surge um dos códons de terminação = stop
(UAA, UAG e UGA)
 Todas as “peças” soltam-se.

49. • Quando o RNAm chega ao
citoplasma, ele se associa ao
ribossomo.
• Nessa organela existem 2
SÍTIOS onde entram os RNAt
com aminoácidos específicos.
U A C AAA
AU G U U U C U U GAC CC C U GA
• Somente os RNAt que
têm sequencia do anti-
códon complementar à
sequencia do códon
entram no ribossomo.

50. • Uma enzima presente na
subunidade maior do ribossomo
realiza a ligação peptídica entre
os aminoácidos.
U A C AAA
AU G U U U C U U GAC CC C U GA

51. • O RNAt “vazio” volta para o
citoplasma para se ligar a outro
aminoácido.
UAC
AAA
AU G U U U C U U GAC CC C U GA

52. • O ribossomo agora se desloca
uma distância de 1 códon.
• o espaço vazio é preenchido
por um outro RNAt com
sequência do anti-códon
UAC complementar à seqüência do
códon.
AAA G AA
AU G U U U C U U GAC CC C U GA

53. • Uma enzima presente na
subunidade maior do ribossomo
realiza a ligação peptídica entre
os aminoácidos.
UAC
AAA G AA
AU G U U U C U U GAC CC C U GA

54. UAC AAA
G AA
AU G U U U C U U GAC CC C 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.

55. • 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.
GGG
AU G U U U C U U GAC CC C U GA Códon de
terminação

56. GGG
• Então o ribossomo se solta do
RNAm, a proteína recém formada é
liberada e o RNAm é degradado.
AU G U U U C U U GAC C C C U GA

57. Tradução:
aa livre
Gly
Ribossomo Phe His
Glu
Proteína Asp
Met
Ala Cys
tRNA
5’ 3’
AU G G CAU G C GAC GAAU U C G GACACAUA
Molécula de mRNA
codon
Direção do avanço do ribossomo

58. Gly
Phe His
Glu
Asp
Met
Ala Cys
5’ 3’
AU G G CAU G C GAC GAAU U C G GACACAUA

59. Gly
Phe His
Glu
Met
Ala
Cys Asp
5’ 3’
AU G G CAU G C GAC GAAU U C G GACACAUA

60. His
Gly
Met Phe
Ala
Cys
Asp Glu
5’ 3’
AU G G CAU G C GAC GAAU U C G GACACAUA

61. Ile
Met His
Ala Gly
Cys
Asp
Glu
Phe
5’ 3’
AU G G CAU G C GAC GAAU U C G GACACAUA

62. Lys
Met
Ala Ile
Cys His
Asp
Glu
Phe
Gly
5’ 3’
AU G G CAU G C GAC GAAU U C G GACACAUA

63. Met
Ala Lys
Cys
Asp Ile
Glu
Phe
Gly
His
5’ 3’
AU G G CAU G C GAC GAAU U C G GACACAUA

64. Met
Ala
Cys Lys
Asp
Glu
Phe
Gly
His
Ile
5’ 3’
AU G G CAU G C GAC GAAU U C G GACACAUA

65. Ala Cys Asp Glu Phe
Met Gly
His
Ile
Lys
Leu
Met
Asn
Pro
Gln
5’ STOP 3’
AUAAAAU UAAU GAAC C CACAAUAAAAA

67. VISTO DE OUTRO MODO

71. Terminação

72. UM RESUMO DOS 3 PROCESSOS

73. Oração do DNA
Creio no DNA todo poderoso
criador de todos os seres vivos,
creio no RNA,
seu único filho,
que foi concebido por ordem a graça do DNA polimerase.
Nasceu como transcrito primário
padeceu sobre o poder das nucleases, metilases e poliadenilases.
Foi processa, modificado e transportado.
Desceu do citoplasma e em poucos segundos foi traduzido à proteína.
Subiu pelo retículo endoplasmático e o complexo de Golgi
E está ancorado à direita de uma proteína G
Na membrana plasmática
De onde há de vir a controlar a transdução de sinais
Em células normais e apoptóticas
Creio na Biologia Molecular
Na terapia gênica e na biotecnologia
No sequenciamento do genoma humano
Na correção de mutações
Na clonagem da Dolly
Na vida eterna.
Amém