Biologia . Aula 02 Código Genético e Síntese ProtéicaCódigo Genético e Síntese Protéica

Código Genético1.1 Introdução / Ácidos Nucléicos

Ácidos NucléicosÁcidos NucléicosSão componentes orgânicos com a função

de armazenamento e expressão da informação genética.

•No interior dos núcleos celulares de todas as células eucariontes existe um trançado de proteínas e ácidos

nucléicos, que dá origem aos cromossomos.cromossomos.

Os ácidos nucléicos é que carregam as informações genéticas e hereditárias,

através de uma codificação química chamada de código genéticocódigo genético.

cromossomos DNA

sem histonas (protocélulas)

com histonas (eucélulas)

fio de cromatina

duplicação do DNA

espiralização

CROMOSSOMO com duas cromátides-irmãsCromossomos humanos

(http://bit.fmrp.usp.br/ctc/palestras/Organizacao_do_Genoma_Humano.ppt -

março/20008).

Dogma central da Biologia: Dogma central da Biologia:

cromossomo – gene - proteínacromossomo – gene - proteínagarante a perpetuação da vidagarante a perpetuação da vida

(http://bit.fmrp.usp.br/ctc/palestras/Organizacao_do_Genoma_Humano.ppt -

março/20008).

Composição dos Ácidos NucléicosComposição dos Ácidos Nucléicos

(www.sciam.com, março/2008)

Existem basicamente 2 tipos de ácidos nucléicos:Existem basicamente 2 tipos de ácidos nucléicos:

DNA ou Ácido DNA ou Ácido DesoxirribonucléicoDesoxirribonucléico

RNA ou Ácido RNA ou Ácido RibonucléicoRibonucléico

NucleotídeosNucleotídeosOs Nucleotídeos     São as unidades

fundamentais dos ácidos nucléicos

          Além de participarem da estrutura dos ácidos

nucléicos, os nucleotídeos atuam também como forma de energia química - ATP,

por exemplo.     Atuam ainda como ativadores e inibidores

importantes em várias vias do metabolismo

intermediário da célula.

(www.biomania.com.br/citogenética/odna.php, março/2008)

A ligação entre a base nitrogenada e a pentose é

feita covalentemente através de uma ligação N-glicosídica

com a hidroxila ligada ao carbono-1 da pentose.

A pentose é o elo de ligação entre a base nitrogenada e o

grupo fosfato. A ligação entre o grupo fosfato e a pentose é feita

através de uma ligação fosfodiéster com a hidroxila

ligada ao carbono-5 da pentose.

A disposição dos nucleotídeos determina a direção de crescimento para a cadeia de DNA, em uma extremidade possui livre a hidroxila do carbono-5 da primeira pentose e na outra a hidroxila do carbono-3 da última pentose.

Direção do crescimento da cadeia www.biomania.com.br/citogenética/odna.php,

acesso em março/2008

Bases púricas:

(anel duplo)

Bases pirimídicas:

(anel simples)DNA RNA

Bases Bases NitrogenadasNitrogenadas

www.icb.ufmg.br, acesso em março/2008

PentosesPentosesAs pentoses nos

ácidos nucléicos são: as ribose e as

desoxiborribose, diferem uma das

outras pela presença ou ausência do

grupo hidroxila no carbono-2’ da

pentose. É esta característica que

denomina os ácidos nucléicos de RNA

(ácido ribonucléico) e DNA. (ácido

desoxirribonucléico).

Diferem uma da outra pela presença ou ausência do grupo hidroxila no carbono-

2’ da pentose.

www.icb.ufmg.br

A

TGC

= = 1

AU

GC

= = 1

no DNA:

no RNA:

BASE PÚRICA BASE PIRIMÍDICABASE PÚRICA BASE PIRIMÍDICA

www.icb.ufmg.br

A molécula de DNA está presente não somente nos cromossomos do núcleo dos organismos eucarióticos, como também na mitocôndria e nos cloroplastos de vegetais.

As células procarióticas não possuem núcleo, possuem um cromossomo, e também pode ter DNA não cromossômico em forma de plasmídios. O DNA deve ser capaz não

somente de se replicar de modo preciso, cada vez que a célula se divide, como também, fazer com que a informação seja expressa seletivamente. O RNA participa na

expressão da informação genética armazenada no DNA (CHAMPE, 1996).

1.2- DNA (Ácido Desoxirribonucléico)1.2- DNA (Ácido Desoxirribonucléico)

Modelo da dupla hélice de DNA  Em 1953, o norte americano

James Watson e o britânico Francis Crick, propuseram o

modelo da dupla hélice antiparalela para a estrutura do

DNA. (James Watson e Francis Crick. http://bit.fmrp.usp.br/)

Os filamentos do DNA são feitos Os filamentos do DNA são feitos do açúcar e das porções de do açúcar e das porções de fosfato dos nucleotídeos, fosfato dos nucleotídeos,

enquanto as partes do meio são enquanto as partes do meio são feitas das bases de nitrogênio. feitas das bases de nitrogênio.

As bases de nitrogênio nos dois As bases de nitrogênio nos dois filamentos do par do DNA unem-filamentos do par do DNA unem-se, purina com pirimidina (A com se, purina com pirimidina (A com

T, G com C), e são mantidas T, G com C), e são mantidas juntas por ligações frágeis de juntas por ligações frágeis de

hidrogênio.hidrogênio.

www.biomol.org

O DNA possui uma estrutura semelhante a uma escada caracol. Os degraus são formados pelas bases de

nitrogênio dos nucleotídeos, onde a adenina forma par com a

timina, e a citosina com a guanina.

DNA: responsável DNA: responsável pela pela

hereditariedade e hereditariedade e síntese protéicasíntese protéica

Auto-duplicação do DNAAuto-duplicação do DNA

Semi-conservativa: uma das fitas das Semi-conservativa: uma das fitas das moléculas-filhas provém da molécula-mãe.moléculas-filhas provém da molécula-mãe.

(Imagem cedida por U.S. Department of Energy Human Genome Program)

O RNA (ácido ribonucléico) é o ácido nucléico formado a partir de um modelo de DNA. O DNA não é molde direto da síntese de proteínas. Os

moldes para síntese de proteínas são moléculas de RNA. Os vários tipos de RNA transcritos do DNA são responsáveis pela síntese de proteínas no

citoplasma.

1.3- RNA (Ácido Ribonucléico)1.3- RNA (Ácido Ribonucléico)

RNA mensageiro:

Contêm a informação para a síntese de proteínas.Os RNAm representam cerca de 4% do RNA

celular total. 

RNA transportador:

Transporta aminoácidos para que ocorra a síntese

de proteínas.Os RNAt correspondem a

10% do RNA total da célula.

   

RNA ribossômico:RNA ribossômico: Componentes da

maquinaria de síntese de proteínas presente nos

ribossomos.Os RNAr correspondem a

85 % do RNA total da célula, e são encontrados

nos ribossomos (local onde ocorre a síntese

protéica). 

(www.biomania.com.br)

2.0- Biossíntese de proteínas:2.0- Biossíntese de proteínas:

AAACTCGCACAA

UUUGAGCGUGUU

AAACUCGCACAA

FENILALANINA

GLUTAMINA

GLICINA

VALINAfita

ati

va d

e D

NA

RNA-m RNA-t AA

pro

teín

a

transcriçãotranscrição traduçãotradução

(cellbio.utmb.edu)

(genome.imim.es)

Na linguagem química do código genético, um gene

funciona como uma "sentença", cujo alfabeto usa as letras A, C, G e T

referentes às quatro bases. Cada conjunto de 3 bases

(códon), na sequência ao longo da "escada" do DNA,

seriam as "palavras" (o DNA seria o "texto"), as

quais sinalizam as células um determinado

aminoácido a ser usado na síntese da proteína.

Por exemplo, a sequência de bases ATG codifica o

aminoácido metionina. Um fragmento do DNA com a sequência GAGATGGCA

codifica uma sequência de três aminoácidos, que são,

respectivamente, ácido glutâmico, metionina e

alanina.

(www.biomania.com.br)

- 3 nucleotídeos determinam 1 aminoácido.- 3 nucleotídeos determinam 1 aminoácido.- O código genético é degenerado- O código genético é degenerado

- É universal- É universal- Está sujeito a mutações- Está sujeito a mutações

Tabela de Códons e Propriedades do Código Genético Tabela de Códons e Propriedades do Código Genético

3.0- Íntrons e Éxons3.0- Íntrons e Éxons

(www.bio.davidson.edu)

Os íntrons e os éxons foram descobertos quando

viram uma diferença de tamanho entre a o mRNA

da proteína da globina beta e o DNA que o codificava. Os introns são regiões do

DNA que não estão no mRNA de alguma proteína, já os exons são as regiões

do DNA que estão no mRNA de alguma proteína.

O fenômeno é chamado Splicing