Aula_8_Traducao

Genética Ileana Rubio

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UNIFESP

Tradução

Eucariontes X procariontes



UNIFESP



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Estrutura de proteínas

Proteína: moléculas que determinam a forma e a função biológica

Moléculas orgânicas com estrutura complexa e massa molecular elevada.

Polímero de aminoácidos (aa = monómeros)

Dipeptídeo: 2 moléculas de aminoácidos

Tripeptídeo: 3 moléculas de aminoácidos

Polipeptídeo: várias moléculas de aminoácidos



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Ligação peptídica

Estrutura de proteínas

N terminal C terminal



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Níveis de estrutura protéica

primária

secundária

terciária

Quaternária

(homo ou hetero dímeros)

αhélice

Folha pregada



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Estrutura protéica

Conformação tridimensional da proteína é definida pela

sequência de aa, estabilizada por interações não covalentes

Proteínas globulares (enzimas)- fibrosas (músculo)

Domínios protéicos- sítio ativo



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Estrutura protéica

*: possíveis alterações na estrutura

protéica devido à mutação A2215D.

H: hélix; C: coil; E: b-sheet.



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O código genético

aa1 aa2 aa3

aa1 aa2 aa3

Código

superposto

Ponto inicial

códon

Código não

superposto

• Não é superposto



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O código genético

• Não é superposto

• A leitura acontece desde um ponto inicial fixo até a ponta da

sequência codificante

• Três bases codificam um aminoácido. As trincas são chamadas de

codons (43=64)

• É redundante: alguns aminoácidos são especificados por mais de um

codon



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O código genético

Decifrando o código

RNAm sintético: nucleotídeos + enzima (polinucleotídeo fosforilase)

Primeiro RNAm: poliU= síntese de poli-Fenilalanina

H Gobind Khorana: prêmio Nobel (1968)



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O código genético



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O código genético



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O tRNA - Adaptador

3’ OH

5’

Sítio de ligação

de aa, catalisado

pela enzima

Aminoacil-tRNA

Sintetase (específica)

Alça do

anticódon

C G U

G C A

5’ códon para alanina

mRNA

Códons no mRNA são lidos 5’-3’

Anticódons são orientados e lidos no sentido

3’-5’

Estrutura tridimencional: forma de L

anticodon

Haste

aceptora

de aa

T loop

D loop

Braço extra

A

C

C



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O tRNA - Adaptador

Estrutura dos tRNA é similar mesmo com

cadeias de nucleotídeos diferentes

Dois tRNA superpostos

anticodon



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anticódon Posição oscilante

códon

mRNA

A G GG

U C C/U

Alça do anticódon

Redundância do código genético

1- Mais de um codon para um aa, tRNAs diferentes que levam aa iguais são os

tRNA isoaceptores CAC e CAU: HIS

2- Oscilação: paremeanto

frouxo do tRNA a

codon diferentes



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Pareamentos códon-anticódon

permitidos pelas regras de oscilação



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Diferentes tRNA que podem servir de códon para

serina

Oscilação

Oscilação

Oscilação



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A síntese protéica acontece nos

ribossomos



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A síntese protéica acontece nos

ribossomos

rRNA proteínas subunidades Ribossomos

montados

23S

2900 bases

5S

120 bases

70S16S

1540 bases

Proteínas (31)

(21)

(50)

(33)

28S

4800 bases

18S

1900 bases

5S

120 bases

80S

pro

cari

oto

seucarioto

s

50S

30S

60S

40S



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Os ribossomos

Massa: 2/3 rRNA + 1/3 proteínas

3 sítios de ligação do tRNA



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Os ribossomos

APE

NH3+

Centro

peptidiltransferase

A A A U C G

G G G U U U A G C

tRNA desasilado

Liberdado do

Sítio E

Centro codificador

Movimento do ribossomo

5’ 3’

Os ribossomos

Ativação do aa



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Ativação do aminoácidos

Processo de duas etapas

AMP

Aminoacil-tRNA Sintetase



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Início da tradução em procariotos

Seqüência

Shine-Dalgarno

A G G A G G U

U C C U C C A

A U G

CÓDON INICIAL

5’ mRNA

16S rRNA (30S)

Em bactérias, a complementaridade entre a ponta 3’ do rRNA

da subunidade 16S do ribossomo e a seqüência shine-

dalgarno do mRNA posiciona o códon AUG no sítio P

tRNA Met iniciador

Bactérias: N-formilmet



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Subunidade ribossômica 30S

Fatores de inicação

IF1

IF2

IF1

IF2-fMET-tRNA +mRNA

IF3

A U G

Complexo de iniciação 30S

Subunidade 50S

IF1+IF2

fMET

A U G


Início da tradução

em procariotos

IF3

IF3: mantém a 30S dissociada

IF1 e IF2: garantem que o tRNA

iniciador se ligue ao sítio P

fMET



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cap mRNAA U G

Met

A U G

A U G

A U G

Fatores de iniciação + GTP

Subunidade 40S

Met-tRNA

Componentes de iniciação

Com subunidade 40S

ATP

ADP+Pi

Subunidade 60S

Fatores de

iniciação


Início da tradução

em eucariotos

eIF4 A,B,G

Em pro e eucariontes os fatores de

iniciação se dissociam antes de

iniciar o alongamento

Desenrola a fita e escanea o RNAm

Met

Met

E P A

Complexo

ternário

EF-Tu

EF-Tu

Aminoacil-tRNA

liga-se ao sítio AForma-se

Ligação peptídica

translocação

GTP

EF-G

Pi

GDPAminoacil-

tRNA liga-se

ao sítio A

Sai tRNA do sítio E

Alongamento

Centro

peptidiltransferase



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Alongamento

P A

P A

P A

P A

Alongamento

E P A

E P A

UAA

UAA RF1

RF1 Clivagem da

Peptidil tRNA

Término da

tradução

1. Fatores de liberação

RF1,2,3 reconhecem

códons finalizadores

(UGA,UAA,UAG)

2. RF1(UAA ou UAG);

RF2 (UAA ou UGA); RF3

auxilia RF1 e 2

3. RF1 e 2 no sítio A, molécula

de água entra no centro da

peptidiltransferase e libera o

polipeptídeo e o tRNA no

sítio P.

4. Subunidades ribossômicas

se separam



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Poliribossomos

Procariontes e

Eucariontes

Vários ribossomos traduzem

simultaneamente a mesma

molécua de RNA



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Poliribossomos

Associados ao RER em eucariontes

ou à membrana plasmática em bactérias



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Diferenças entre a tradução de

Procarionte X Eucarionte



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Eucariontes X procariontes

EUCARIOTO - MONOCISTRONICO

RNAm eucarioto

Cístron: segmento de DNA

que codifica uma proteína ou

polipeptídeo

PROCARIOTO – MONO OU POLICISTRÔNICO

RNAm procarioto

Inibição por Antibióticos e Toxinas

Atuam em procariontes e eucariontes

Puromicina: entra no sítio A, foram ligação peptídica com o aa do tRNA do

sitio P mas trava o movimento do ribossomo, bloqueia a tradução de pro e

eucariontes (uso no tratamento do câncer)



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Atuam em procariontes

Tetraciclina: liga-se ao sítio A, bloqueia a entrada do tRNA carregado

Neomicina: se liga perto do sítio A, introduz erro na tradução

Cloranfenicol: bloqueia a formação da ligação peptídica

Estreptomicina: liga-se a subunidade menor inibe a iniciação

Eritromicina: inibe a translocação

Antibiótico: deve matar só o microrganismo

Alvos: ribossomos (diferentes)

Atuam em eucariontes

Ciclohexamida: bloqueia a transferência de peptídeos em eucariotos

Toxina Diftérica: inibe a eEF2

Passos na Tradução

1. Componentes necessários para a iniciação da tradução incluem a

interação de subunidades ribossômicas menores e maiores, mRNA, um

aminoacil-tRNA iniciador, GTP e um grande grupo de fatores de iniciação. O

complexo de iniciação é formado pela subunidade ribossômica menor, o

mRNA e o Met-RNA (um tipo especializado de tRNA iniciador ligado à

metionina). O Met-tRNA tem hidrogênio ligado ao códon de iniciação AUG no

mRNA.

2. Formação do complexo de iniciação ribossômico é completado com a

adição da subunidade ribossômica maior. O códon AUG e o Met-tRNA são

posicionados no sítio P (peptidil) do ribossomo.

3. Um novo aminoacil-tRNA é então posicionado no síto A (aminoacil).

4. A ligação covalente entre o aminoácido e o tRNA no sítio P é quebrada.

5. Uma ligação peptídica (covalente) é formada entre os dois aminoácidos.

6. O tRNA vazio é então dissociado do sítio P.

7. A translocação do ribossomo ocorre de modo que o peptidil-tRNA no sítio

A é translocado para o sítio P. Essa translocação é feita pelo fator de

alongamento G( EF-G, também chamado Translocase), que alterna-se entre a

forma GTP e a GDP. A forma GTP de EF-G é a que aciona a etapa de

translocação.

http://www.icb.ufmg.br/prodabi/grupo6/aminoacil.html



http://www.icb.ufmg.br/prodabi/grupo6/codigo.html

Passos na Tradução8. O complexo agora parece muito similar ao do início da tradução. O peptidil-

tRNA está no sítio P e o sítio A está vazio e pronto para receber o próximo

aminoacil-tRNA.

9. O aminoácido no sítio P é separado do seu tRNA e a formação da ligação

peptídica acontece com o aminoacil-tRNA no sítio A. O tRNA é liberado do sítio P

e o ribossomo transloca-se de modo que o novo peptidil-tRNA fica no sítio P; o

sítio A está pronto para receber o próximo aminoacil-tRNA.

10. O ciclo de alongamento ( adição de aminoácidos para crescimento da cadeia

polipeptídica) continua para mais formação de ligação peptídica e translocação.

11. um stop códon (UAA, UAG, ou UGA) é posicionado no sítio A; o stop códon

não possui anticódon (um aminoacil-tRNA que faça ponte de hidrogênio com

este códon); por esta razão, nenhum outro aminoácido será adicionado.

12. O stop códon é reconhecido e ligado por uma proteína chamada fator de

terminação ou liberação (RF).

13. O fator de liberação liga-se ao stop códon no sítio A e inicia uma seqüência

de eventos que efetua o término da tradução.

14. A seqüência de término começa com a dissociação da proteína sintetizada do

peptidil-tRNA no sítio P.

15. A separação da proteína sintetizada do ribossomo é seguida pela dissociação

de todas as subunidades.

16. As subunidades ribossômicas e o mRNA podem se reunir com o Met-tRNA

para formar novos complexos de iniciação e a tradução se proteínas pode

começar de novo, produzindo cópias adicionais da proteína.



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Diferenças entre a tradução de

Procarionte X Eucarionte

1: Código genético similar,

AUG = formil-metionina em procariontes

AUG: metionina em eucariontes

2: procariontes: transcrição e tradução simultánea

eucariontes: transcrição e tradução separadas.

3: Procariontes RNAm vida média muto curta.

Eucariontes: mais longa

4: Ribossomos com subunidades diferentes

5: Iniciação da tradução é diferente.

6: Alongamento e término: similares

7: Polirribossomo em ambos organismos

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