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Bioquímica síntese de proteínas

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Bioquímica síntese de proteínas

  1. 1. Universidade Estadual de Ciências da Saúde de Alagoas Campus Governador Lamenha Filho BioquímicaEquipe:Amanda AngelinaCarla CastroJúlio CésarLara MilenaLarissa MarquesRamon Camilo Maceió-AL, Dezembro de 2012 2
  2. 2. 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, Citos ina, Timina e Uracila) 3
  3. 3. DNA RNA Adenina Guanina CitosinaTimina Uracila 4
  4. 4. DNA• Ácido Desoxirribonucléico• Molécula de fita dupla formando uma dupla hélice• Cada filamento é composto por vários nucleotídeos• As cadeias se ligam por meio das bases nitrogenadas• As fitas estão unidas pelas ligações de Hidrogênio A=T C=G 5
  5. 5. RNA• Ácido Ribonucléico• Molécula de fita simples• É produzido pelo DNA• É encontrado no núcleo e no citoplasma• Sua função é realizar a síntese protéica 6
  6. 6. O RNA é divido em:• RNA mensageiro (RNAm)• RNA transportador (RNAt)• RNA ribossômico (RNAr) 7
  7. 7. RNAm• Leva a informação da sequência proteica a ser formada do núcleo para o citoplasma, onde ocorre a tradução.• Contém uma sequência de trincas correspondente a uma das fitas do DNA 8
  8. 8. 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. 9
  9. 9. • É através do anticódon que o RNAt reconhece olocal do RNAm onde deve ser colocado oaminoácido por ele transportado• Cada RNAt carrega um aminoácidoespecífico, de acordo com o anticódon que possui 10
  10. 10. RNAr• São componentes dos ribossomos, organela onde ocorre a síntese proteica.• É encontrado no nucléolo, onde é produzido, e no citoplasma, associado às proteínas, formando os ribossomos Ribossomo + RNA Proteína 11
  11. 11. Fases 12
  12. 12. Visão global da expressão gênica 13
  13. 13. Transcrição• Processo pelo qual uma molécula de RNA é produzida usando como molde o DNA• Ocorre no núcleo e na presença da enzima RNA polimerase 14
  14. 14. As pontes de hidrogênio se rompem .MOLÉCULA ORIGINAL(DNA) 15
  15. 15. As fitas originais se separamNucleotídeos LIVRES encaixam – se em uma das fitas 16
  16. 16. MOLÉCULA ORIGINAL (DNA) Molécula de RNA 17
  17. 17. 18
  18. 18. 19
  19. 19. Código genético• Cada trinca (três nucleotídeos) no RNAm é denominado códon e corresponde a um aminoácido na proteína que irá se formar 1 códon  3 nucleotídeos no RNAm 20
  20. 20. Código genético• Características: o Especificidade – um determinado códon sempre codifica o mesmo aminoácido o Universalidade – é conservado em todas as espécies o Redundância ou Degeneração – um aminoácido pode ter mais de 1 trinca que o codifica o Contínuo – sempre lido de 3 em 3 bases o Não ambiguidade – um códon codifica apenas um aminoácido o Códon de iniciação – o códon AUG tem uma dupla função: inicia a leitura do código ( para a síntese proteica ) e codifica o aminoácido metionina. o Códon de terminação / finalização – os códons UAA, UAG e UGA terminam a síntese da proteína 21
  21. 21. 2a. Letra do códon Degeneração do código genético 3a. Letra do códon1a. Letra do códon 22
  22. 22. 23
  23. 23. Etapas da síntese de proteínas• Etapa 1: Ativação dos aminoácidos• Etapa 2: Iniciação• Etapa 3: Alongamento• Etapa 4: Terminação e liberação• Etapa 5: Enovelamento/processamento pós- tradução 24
  24. 24. Etapa 1: Ativação dos aminoácidos 25
  25. 25. Etapa 2: Iniciação 26
  26. 26. Etapa 3: Alongamento 27
  27. 27. Etapa 3: Alongamento 28
  28. 28. Etapa 3: Alongamento 29
  29. 29. Etapa 4: Terminação e liberação 30
  30. 30. Etapa 4: Terminação e liberação 31
  31. 31. Etapa 5: Enovelamento eprocessamento pós-tradução 32
  32. 32. Os ribossomos• 20 nm (200 angstroms) em diâmetro, por isso são facilmente detectados em microscopia eletrônica• Constituídos por 65% RNAr e 35 % proteínas• ribossomais• O sitio ativo, é onde ocorrem as ligações• peptídicas, é constituído basicamente de RNA,• Por isso os ribossomos são atualmente• classificados como “ribozimas”• Alguns ribossomos estão livres no citosol, mas a maioria esta ligada a membrana externa de• Algumas regiões do reticulo endoplasmático, que passa a ser chamado de reticulo endoplasmático rugoso 33
  33. 33. Todos os ribossomos sãoconstituídos por duas subunidades• Cada subunidade contem um RNAr e varias Proteínas• A unidade de medida dos ribossomos é o Svedberg (S), que mede a velocidade de sedimentação em um centrifugação.• Procariotos tem ribossomos 70S, constituídos de uma unidade 30S (16S RNA e 21 proteínas) e outra 50S (5S RNA, 23S RNA e 34 proteínas)• Eucariotos tem ribossomos 80S, constituídos de uma unidade 40S (18S RNA e 33 proteínas) e uma 60S (5S RNA, 28S RNA, 5,8S RNA e ~49• proteínas)• Mitocôndrias e cloroplastos tem ribossomos 70S, similares aos bacterianos 34
  34. 34. Ribossomo bacteriano Ribossomo Eucariótico 70S (2,7 x 106) 80S (4,6 x 106) 35
  35. 35. O ribossomo acomodadois tRNAs carregados 36
  36. 36. Os tRNAs possuem características estruturais especiais 37
  37. 37. RNAt- Estrutura secundáriacom grampos e alçasformando um trevo- Alto número debases modificadasdepois da suatranscrição
  38. 38. Estágio 1: Ativação dos aminoácidos 39
  39. 39. Estágio 1: Ativação dos aminoácidos• Reação catalisada por uma aminoacil- tRNA sintetase:Aminoácido + tRNA + ATP aminoacil- tRNA + AMP +PPi 40
  40. 40. A estratificação do tRNA cumpre dois fins• A ativação de um aminoácido para a formação da ligação peptídica• A ligação do aminoácido a um tRNA adaptador garante a colocação apropriada do aminoácido em uma cadeia polipeptítica em crescimento 43
  41. 41. A interação entre uma aminoacil- do tRNA sintetase e um do tRNA• “Segundo código genético” 44
  42. 42. Etapa 2: Iniciação• O RNAm liga-se a menor das 2 subunidades ribossômicas e ao aminoacil-RNAt de iniciação;• Na E. coli, a seqüência reconhecida no RNAm pelo ribossomo é chamada de seqüência de Shine- Dalgarno (nos eucariotos o “quepe” do RNAm é reconhecido pelo ribossomo) → 6 a 10 bases longe do códon de iniciação AUG; 45
  43. 43. Etapa 2: Iniciação• O aminoacil-RNAt de iniciação pareia com o códon AUG, que é o códon que sinaliza o início da proteína a ser sintetizada;• Em bactérias e na mitocôndria, esse RNAt de iniciação carrega uma metionina N-formilada (grupo formila é adicionado pela enzima transformilase). Nos eucariotos, a metionina não está formilada; 46
  44. 44. Requer:• RNAm • Subunidade 30S e 50S• aminoacil-tRNA de iniciação – • Fatores de iniciaçãometionina • GTP• códon de iniciação - AUG • Cofator enzimático – Mg+2 47
  45. 45. Sequências do RNA mensageiro que funcionam como sinais para a iniciação da síntese de proteínas nas bactérias 48
  46. 46. Complexos proteicos naformação de um complexo de iniciação eucariótico 49
  47. 47. Etapa 3: Alongamento• 1-complexo de iniciação• 2-aminoacil-tRNA• 3-conjunto de três proteínas citosolúveis• 4-GTP 50
  48. 48. Etapa 1 do alongamento- Ligação de um aminoacil-tRNA- Ligação de GTP 51
  49. 49. Etapa 2 do alongamento- Ligação pepitídica- Ligados pelos tRNA’s- Enzima peptidil transferase 52
  50. 50. Etapa 3 do alongamento Translocação- Translocação- Deslocamento do anticódon edo tRNA- Adição de um novo resíduo deaminoácido 53
  51. 51. Etapa 4: Terminação• O alongamento continua até que o ribossomo adicione o último aminoácido codificado pelo mRNA• Sinalizada pela presença de um dos três códons de terminação no mRNA• OS três fatores de liberação 54
  52. 52. Etapa 4: TerminaçãoO custo energético da fidelidade na síntese deproteínas• Dois grupos de fosfato de alta energia• Formação de uma ligação entre dois aminoácidos específicos 55
  53. 53. Etapa 4: TerminaçãoOs polissomos permitem a tradução rápida de umamensagem única• Agregados de 10 a 100 ribossomos• Fita comunicante de mRNA• RNAs mensageiros são sintetizados e traduzidos na direção 5’---- 3’ (bactérias)• Em eucariontes os mRNA devem ser transferidos para fora do núcleo antes que possam ser traduzidos 56
  54. 54. Polissomo 57
  55. 55. 58
  56. 56. Etapa 5: Enovelamento/processamento pós-tradução• Na quinta e última etapa da síntese de proteínas, a cadeia polipeptídica nascente é enrolada e processada na sua forma biologicamente ativa. 59
  57. 57. Etapa 5: Enovelamento/processamento pós-tradução• Modificações nos grupos amino e carboxiterminais• Perda das sequências sinalizadoras• Modificações de aminoácidos individuais• Ligação de cadeias laterais de carboidratos• Adições de grupos isoprenil• Adição de grupos prostéticos• Processamento proteolítico• Formação das ligações cruzadas de dissulfeto 60
  58. 58. A síntese de proteínas é inibida por muitosantibióticos e toxinas 61
  59. 59. Resumodasínteseproteica 62
  60. 60. Referências• Nelson, D.L., Cox, M.M. Lehninger, Princípios de Bioquímica. Quarta edição (2004).• Disponível em: http://www.slideshare.net/LariYamazaki/dna-rna- sntese-protica. Acessado em 22 de dezembro de 2012. 63
  61. 61. Dúvidas? 64

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