Este documento fornece um resumo da síntese de proteínas em 3 etapas: 1) A transcrição produz moléculas de RNA a partir do DNA. 2) A tradução usa o RNA mensageiro para produzir proteínas, guiada pelo código genético armazenado nos nucleotídeos. 3) O processamento pós-tradução envolve o dobramento e modificação das proteínas recém-sintetizadas.

2. Universidade Estadual de Ciências da Saúde de Alagoas
Campus Governador Lamenha Filho
Bioquímica
Equipe:
Amanda Angelina
Carla Castro
Júlio César
Lara Milena
Larissa Marques
Ramon Camilo
Maceió-AL, Dezembro de 2012
2

3. 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

4. DNA RNA
Adenina
Guanina
Citosina
Timina Uracila 4

5. 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

6. 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

7. O RNA é divido em:
• RNA mensageiro (RNAm)
• RNA transportador (RNAt)
• RNA ribossômico (RNAr)
7

8. 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

9. 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

10. • 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
10

11. 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

12. Fases
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13. Visão global da expressão gênica
13

14. 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

15. As pontes de hidrogênio se
rompem .
MOLÉCULA ORIGINAL
(DNA)
15

16. As fitas originais se separam
Nucleotídeos LIVRES encaixam – se em uma das fitas
16

17. MOLÉCULA ORIGINAL
(DNA) Molécula de RNA
17

18. 18

19. 19

20. 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

21. 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
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22. 2a. Letra do códon
Degeneração do
código genético
3a. Letra do códon
1a. Letra do códon
22

23. 23

24. 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
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25. Etapa 1: Ativação dos
aminoácidos
25

26. Etapa 2: Iniciação
26

27. Etapa 3: Alongamento
27

28. Etapa 3: Alongamento
28

29. Etapa 3: Alongamento
29

30. Etapa 4: Terminação e
liberação
30

31. Etapa 4: Terminação e
liberação
31

32. Etapa 5: Enovelamento e
processamento pós-tradução
32

33. 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

34. Todos os ribossomos são
constituídos 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

35. Ribossomo bacteriano Ribossomo Eucariótico
70S (2,7 x 106) 80S (4,6 x 106)
35

36. O ribossomo acomoda
dois tRNAs carregados
36

37. Os tRNAs possuem características
estruturais especiais
37

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

39. Estágio 1: Ativação dos
aminoácidos
39

40. Estágio 1: Ativação dos
aminoácidos
• Reação catalisada por uma aminoacil- tRNA
sintetase:
Aminoácido + tRNA + ATP aminoacil- tRNA + AMP +PPi
40

43. 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

44. A interação entre uma aminoacil-
do tRNA sintetase e um do tRNA
• “Segundo código genético”
44

45. 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

46. 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

47. Requer:
• RNAm • Subunidade 30S e 50S
• aminoacil-tRNA de iniciação – • Fatores de iniciação
metionina • GTP
• códon de iniciação - AUG • Cofator enzimático – Mg+2 47

48. Sequências do RNA mensageiro que funcionam
como sinais para a iniciação da síntese de
proteínas nas bactérias
48

49. Complexos
proteicos na
formação de um
complexo de
iniciação
eucariótico
49

50. Etapa 3: Alongamento
• 1-complexo de iniciação
• 2-aminoacil-tRNA
• 3-conjunto de três proteínas citosolúveis
• 4-GTP
50

51. Etapa 1 do alongamento
- Ligação de um aminoacil-tRNA
- Ligação de GTP
51

52. Etapa 2 do alongamento
- Ligação pepitídica
- Ligados pelos tRNA’s
- Enzima peptidil transferase
52

53. Etapa 3 do alongamento Translocação
- Translocação
- Deslocamento do anticódon e
do tRNA
- Adição de um novo resíduo de
aminoácido
53

54. 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

55. Etapa 4: Terminação
O custo energético da fidelidade na síntese de
proteínas
• Dois grupos de fosfato de alta energia
• Formação de uma ligação entre dois aminoácidos
específicos
55

56. Etapa 4: Terminação
Os polissomos permitem a tradução rápida de uma
mensagem 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

57. Polissomo
57

58. 58

59. 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

60. 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

61. A síntese de
proteínas é
inibida por
muitos
antibióticos e
toxinas
61

62. Resumo
da
síntese
proteica
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63. 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.
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64. Dúvidas?
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