Aula 5: O código genético - iq.usp. · PDF fileComo a informação...
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Decifrando códigos:
A professora é legal
Thr-His-Glu-Thr-Glu-Ala-Cys-His-Glu-Arg-Ile-Ser-Gly-Arg-Glu-Ala-Thr
THETEACHERISGREAT
ACUCAUGAAACCGAGGCUUGUCACGAACGUAUUAGCGGAAGAGAAGCAACG
O RNA mensageiro é sintetizado no núcleo; aonde as proteínas são sintetizadas?
Experimento de pulse-chasing com aminoácidos radioativos em ratos
Horas ou dias Minutos
Todas as sub-estruturas celulares Fração contendo pequenas partículas ribo-proteicas
Ribossomos
Como a informação contida na seqüência de nucleotídeos do RNA mensageiro é convertida em seqüência de aminoácidos em uma proteína?
A hipótese de um adaptador que “decodificasse “ ou “traduzisse” a informação
A observação de que aminoácidos eram “ativados” quando incubados com extratos celulares na presença de ATP, indicou que o aac deveria se “acoplar” ao “adaptador” para ser utilizado em síntese protéica.
Esse adaptador foi então identificado como um RNA, e denominado RNA transportador
Os RNAs de transferência, ou tRNAs:
1. Constituídos por uma única cadeia nucleotídica, contendo entre 73 e 93 ribonucleotídeos (~25KDa)
2. Contêm muitas base modificadas covalentemente (7-15/molécula), como bases metiladas
3. Aproximadamente metade das bases são encontradas em dupla fita, e a outra metade em regiões não pareadas.
4. O terminal 5’ é sempre fosforilado, e usualmente uma pG.
5. O aminoácido ativado é covalentemente ligado ao grupo hidroxila de uma resíduo de adenosina da haste aceptora
6. O anticodon esta em um gancho no meio da molécula, oposta à haste aceptora do aminoácido
As RNAs são constituídos por 4 bases distintas.......As proteínas são constituídas por 20 aminoácidos diferentes.....
Como se resolve esse problema de “escala”?
Combinações de + de 1 nucleotídeos:
1 “letra” = 2 nucleotídeos 42 = 16 insuficiente1 “letra” = 3 nucleotídeos 43 = 64 suficiente 1 “letra” = 3 nucleotídeos 43 = 64 suficiente
Cada aminoácido deve ser codificado por, pelo menos, 3 nucleotídeos
CODON
Como os codons são lidos na estrutura primária do mRNA? Overlapping x non-overlapping
•Experimentos genéticos proveram boas evidencias da natureza non-ovelapping do código genético:
•A implicação de um código genético triplete, com leitura non-overlapping, é que cada seqüência de RNA pode ter 3 “fases de leitura”
ORFs (Open reading frames): em uma sequência aleatória de nucleotídeos, 1 em cada 20
codons é um codon de terminação. Em geral, uma fase de leitura sem um codon de
terminação em mais de 50 codons indica que essa sequência codifica algum polipeptideo,
e esta é referida como Open Reading Frame
Marshall Nirenberg “quebra” o código genético:
5’-UUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUU-3’
Extrato de E. coli, ATP, GTPCada tubo continha: 1 aac radioativo + 19 aacs não-radioativos
Identificação de polipeptideos radioativos
O código genético foi então sendo “montado” empiricamente:
1. Polímeros de RNA com combinações randômicas
2. Poliribonucleotídeos com seqüências repetitivas definidas:
(AC)n possíveis codons = ACA ou CAC
•Quando mais do que um codon codifica o mesmo aminoácido, a variação entre eles é sempre na última posição do codon
Ex: Val GUU GUC GUA GUG
Células necessitariam 1 tRNA especifico para cada codon
As regras da hipótese “wobble”;
1. As primeiras 2 base de um codon no mRNA formam pares de bases canonicos com as
bases correspondentes no anticodon do tRNA e conferem a maior parte da
especificidade da codificação
2. A primeira base do anticodon determina o numero de codons reconhecidos pelo
tRNA. Quando a primeira base é C ou A, o pareamento é especifico e só um codon é
reconhecido; quando a primeira base é G ou U, o pareamento é menos específico e
dois codons podem ser lidos; quando a primeria base é I, 3 diferentes codos podem
ser reconhecidos ( o número maximo por tRNA).
3. Quando um aminoácido é codificado por vários codons distintos, os codons que
diferem em alguma das duas primeiras bases requerem tRNAs distintos.
4. Um número mínimo de 32 tRNAs são necessários para traduzir todos os 61 codons
(31 para codificar aminoácidos e 1 para iniciação)