BIOLOGIA MOLECULAR Aula 5
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BIOLOGIA MOLECULARBIOLOGIA MOLECULAR
Aula 5Aula 5
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM MEDICINA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM MEDICINA VETERINÁRIAVETERINÁRIA
DEPTO DE MEDICINA VETERINÁRIA PREVENTIVADEPTO DE MEDICINA VETERINÁRIA PREVENTIVA
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ACTATGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGTCGATCGATCGAACTATGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGTCGATCGATCGA
UGAUACGCGGUUCCGAUCGAUCGCGUACAGCUAGCUAGCUUGAUACGCGGUUCCGAUCGAUCGCGUACAGCUAGCUAGCU
DNADNA
TranscriçãoTranscriçãoRNARNA
RNArRNAr RNAtRNAt snRNAsnRNA RNAmRNAm
ProteínaProteína
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ORGANIZAÇÃO DO GENOMAORGANIZAÇÃO DO GENOMA
Regiões não-transcritas (inativas)Regiões não-transcritas (inativas)
- Funções estruturais- Funções estruturais
- Regiões regulatórias- Regiões regulatórias
- > 90% do genoma eucariota- > 90% do genoma eucariota
Regiões transcritas (ativas) – GENESRegiões transcritas (ativas) – GENES
- Genes que codificam proteínas(mRNA)- Genes que codificam proteínas(mRNA)
- Genes que codificam rRNAs- Genes que codificam rRNAs
- Genes que codificam tRNAs- Genes que codificam tRNAs
- Genes que codificam outros RNAs (snRNAs)- Genes que codificam outros RNAs (snRNAs)
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O GENEO GENE
atgagagctagctagctagcatcgatcatgctagcatcgtagctagctagctacgtcgtagctacgtagctactctgagatgctacgatcgatcgatcgatgctagcatcgtacgatgcatgcatgcatgcatgcatgcta
………………………………………………………………………………………………………………………
Promotorromotor
StartStartpointpoint
Região transcrita Região transcrita
TerminadorTerminador
TranscriçãoTranscriçãoDNADNA
ucuguaugucuaugucaaugucugaagcuaucuRNARNA
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atgagagctagctagctagcatcgatcatgctagcatcgtagctagctagctacgtcgtagctacgtagctactctgagatgctacgatcgatcgatcgatgctagcatcgtacgatgcatgcatgcatgcatgcatgcta
………………………………………………………………………………………………………………………
Promoter
Startpoint Terminador
5`ucuguaugucuauuccaaucucugaaugauaucu-3`
DNADNA
RNARNA
GENES QUE CODIFICAM PROTEÍNASGENES QUE CODIFICAM PROTEÍNAS
TranscriçãoTranscrição
MetMet SerSer IleIle ProPro PhePhe SerSer GluGluPROTEÍNAPROTEÍNA
TraduçãoTradução
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DNADNA
RNARNA
PROTEÍNAPROTEÍNA
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DECIFRANDO O FLUXO DA DECIFRANDO O FLUXO DA
INFORMAÇÃOGENÉTICAINFORMAÇÃOGENÉTICA
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ACTATGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGTCGATCGATCGAACTATGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGTCGATCGATCGA
Gli-Ala-Val-Leu-Ile-Trp-Pro-Arg-Lis-Asp Gli-Ala-Val-Leu-Ile-Trp-Pro-Arg-Lis-Asp
DNA (núcleo)DNA (núcleo)
Proteína (citoplasma)Proteína (citoplasma)
Primeira pergunta:Primeira pergunta:Qual é o link???Qual é o link???
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A composição de RNAs virais era idênticaA composição de RNAs virais era idênticaa do DNA moldea do DNA molde
Estudos com fago Estudos com fago φφX 174 deram a X 174 deram a Primeira PISTA!Primeira PISTA!
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A seqüência de RNAs correspondeA seqüência de RNAs corresponde
exatamente a do DNA moldeexatamente a do DNA molde
Segunda PISTA!Segunda PISTA!
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O intermediário da síntese protéica em O intermediário da síntese protéica em E.coliE.coli
é rapidamente é rapidamente sintetizado e degradadosintetizado e degradado
Terceira PISTA!Terceira PISTA!
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O CONCEITO DE RNA “MENSAGEIRO”O CONCEITO DE RNA “MENSAGEIRO”(Jacob & Monod, 1961)(Jacob & Monod, 1961)
1. Devem ser polinucleotídeos1. Devem ser polinucleotídeos
2. A sequência de bases deve corresponder a2. A sequência de bases deve corresponder asequência do DNA que o codificasequência do DNA que o codifica
3. Devem ser heterogêneos em tamanho3. Devem ser heterogêneos em tamanho
4. Devem estar transitoriamente associados aos4. Devem estar transitoriamente associados aosribossomosribossomos
5. Devem ser sintetizados e degradados rapidamente5. Devem ser sintetizados e degradados rapidamente
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ACTATGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGTCGATCGATCGAACTATGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGTCGATCGATCGA
Gli-Ala-Val-Leu-Ile-Trp-Pro-Arg-Lis-Asp Gli-Ala-Val-Leu-Ile-Trp-Pro-Arg-Lis-Asp
O RNAm é o intermediárioO RNAm é o intermediáriona síntese protéicana síntese protéica
UGAUACGCGGUUCCGAUCGAUCGCGUACAGCUAGCUAGCUUGAUACGCGGUUCCGAUCGAUCGCGUACAGCUAGCUAGCU
O CONCEITO DE MENSAGEIROO CONCEITO DE MENSAGEIRO
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O QUE É O CÓDIGO GENÉTICO???O QUE É O CÓDIGO GENÉTICO???
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ACTATGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGTCGATCGATCGAACTATGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGTCGATCGATCGA
Gli-Ala-Val-Leu-Ile-Trp-Pro-Arg-Lis-Asp Gli-Ala-Val-Leu-Ile-Trp-Pro-Arg-Lis-Asp
DNADNA
ProteínaProteína
““RELAÇÃO ENTRE A SEQUÊNCIA DE BASES NO DNA eRELAÇÃO ENTRE A SEQUÊNCIA DE BASES NO DNA e A SEQUÊNCIA DE AMINOÁCIDOS NA PROTEÍNA”A SEQUÊNCIA DE AMINOÁCIDOS NA PROTEÍNA”
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ACTATGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGTCGATCGATCGAACTATGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGTCGATCGATCGA
Gli-Ala-Val-Leu-Ile-Trp-Pro-Arg-Lis-Asp Gli-Ala-Val-Leu-Ile-Trp-Pro-Arg-Lis-Asp
DNADNA
PROTEÍNAPROTEÍNA
Primeira pergunta: Primeira pergunta: Qual é a “coding ratio”?Qual é a “coding ratio”?
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Cada aminoácido é codificado por três basesCada aminoácido é codificado por três bases
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RNA sintético pode servir de MENSAGEIRORNA sintético pode servir de MENSAGEIRO
Poli-UUUUPoli-UUUU Phe-Phe-Phe (fenilalanina)Phe-Phe-Phe (fenilalanina)
Poli - AAAAPoli - AAAA Lis-Lis-Lis (lisina)Lis-Lis-Lis (lisina)
Poli - CCCCPoli - CCCC Pro-pro-pro (prolina)Pro-pro-pro (prolina)
Poli - GGGGPoli - GGGG Gli-gli-gli (glicina)Gli-gli-gli (glicina)
Sistemas de tradução Sistemas de tradução “in vitro”“in vitro”
““Free cell protein synthesis systemsFree cell protein synthesis systems””
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UUUUUU fenilalaninafenilalanina
AAAAAA lisinalisina
CCCCCC prolinaprolina
GGGGGG glicinaglicina
Primeiros “Codons” decifradosPrimeiros “Codons” decifrados
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Poli-GUAGUAPoli-GUAGUA Val (GUA)Val (GUA)Ser (AGU)Ser (AGU)
Poli - GAUGAUPoli - GAUGAU Asp (GAU)Asp (GAU)Met (AUG)Met (AUG)
Poli - AUAAUAPoli - AUAAUA Ile (AUA)Ile (AUA)Asn(AAU)Asn(AAU)
UGA, UAA e UAG não codificam a.aUGA, UAA e UAG não codificam a.a. – . – STOP CODONSSTOP CODONS
TODOS OS 64 CODONS CODIFICAM TODOS OS 64 CODONS CODIFICAM AMINOÁCIDOS???AMINOÁCIDOS???
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O CÓDIGO O CÓDIGO GENÉTICOGENÉTICO
-Três bases > a.a.Três bases > a.a.
-Total: 64 codonsTotal: 64 codons
-61 codificam a.a. 61 codificam a.a.
- Três - Três STOP STOP codonscodons
- Vários a.a. possuem- Vários a.a. possuemmais de um codonmais de um codon
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![Page 26: BIOLOGIA MOLECULAR Aula 5](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/5681438a550346895db0094e/html5/thumbnails/26.jpg)
O CÓDIGO GENÉTICO É MUITO CONSERVADOO CÓDIGO GENÉTICO É MUITO CONSERVADO
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5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAAAA-3`5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAAAA-3`
Próxima dúvida: como o RNAm é traduzido (lido)?Próxima dúvida: como o RNAm é traduzido (lido)?
Onde inicia a leitura?Onde inicia a leitura?
Sobreposição de bases?Sobreposição de bases?
Vírgulas, saltos?Vírgulas, saltos?
Onde termina?Onde termina?
aa1 aa2 aa3 aa4 aa5 aa6 aa7 aa8 aa9
RNAmRNAm
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O RNA é lido continuamente (3 em 3) a partir de um pontoO RNA é lido continuamente (3 em 3) a partir de um ponto
Primeiro códon – sempre AUGPrimeiro códon – sempre AUG
Sem interrupções ou saltosSem interrupções ou saltos
Leitura termina no primeiro Leitura termina no primeiro UGA, UAG ou UAAUGA, UAG ou UAA
Sequência entre Sequência entre AUGAUG e e STOPSTOP – – Open reading frameOpen reading frame
5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAAAA-3`5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAAAA-3`
aa1 aa2 aa3 aa4 aa5 aa6 aa7 aa8 aa9
RNAmRNAm
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5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAAAA-3`5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAAAA-3`
O RNAm possui três O RNAm possui três possíveispossíveis fases de leitura fases de leitura
5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAAAA-3`5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAAAA-3`
5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAUUGAAAA-3`5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAUUGAAAA-3`
MAS... SOMENTE UMA FASE É UTILIZADAMAS... SOMENTE UMA FASE É UTILIZADA
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5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAAAA-3`5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAAAA-3`
STOPSTOP
Codon de INICIAÇÃO – Codon de INICIAÇÃO –
Sempre AUG (Procariotas raramente GUG)Sempre AUG (Procariotas raramente GUG)
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5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAU5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAUGAAAA-3`AAA-3`
ORF: fase (janela) aberta de leituraORF: fase (janela) aberta de leitura
Inicia em AUG – termina em UGA, UAA, UAGInicia em AUG – termina em UGA, UAA, UAG
STOPSTOP
5`GAAUGCGAUAGAUCGAUGGAUCGAUCGAUUGAAAA-3`5`GAAUGCGAUAGAUCGAUGGAUCGAUCGAUUGAAAA-3`
5`GAAUGCGAUGGAUCGAUCGAUCGAU5`GAAUGCGAUGGAUCGAUCGAUCGAUUGAUGAUUGAAAA-3`UUGAAAA-3`
STOPSTOP
![Page 35: BIOLOGIA MOLECULAR Aula 5](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/5681438a550346895db0094e/html5/thumbnails/35.jpg)
![Page 36: BIOLOGIA MOLECULAR Aula 5](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/5681438a550346895db0094e/html5/thumbnails/36.jpg)
EXPRESSÃO GÊNICAEXPRESSÃO GÊNICA
![Page 37: BIOLOGIA MOLECULAR Aula 5](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/5681438a550346895db0094e/html5/thumbnails/37.jpg)
![Page 38: BIOLOGIA MOLECULAR Aula 5](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/5681438a550346895db0094e/html5/thumbnails/38.jpg)
MUTAÇÕES (definição)MUTAÇÕES (definição)
Origem:Origem:1.1. Erros da Polimerase durante a REPLICAÇÃOErros da Polimerase durante a REPLICAÇÃO
2.2. Erros da Polimerase durante o REPAROErros da Polimerase durante o REPARO
3. Lesões (cross-link) durante a interfase3. Lesões (cross-link) durante a interfase
Mutações em ponto, deleções e inserçõesMutações em ponto, deleções e inserções
Podem ter efeitos diversos, dep. do tipo, da célula e do localPodem ter efeitos diversos, dep. do tipo, da célula e do local
Em células somáticas: podem levar a neoplasias!Em células somáticas: podem levar a neoplasias!
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MUTAÇÕES EM PONTO:MUTAÇÕES EM PONTO:
1.1. De acordo com a troca de base:De acordo com a troca de base:Transições ou TransversõesTransições ou Transversões
2. De acordo com o efeito:2. De acordo com o efeito:- Silenciosa (mesmo a.a) - Silenciosa (mesmo a.a) - “Missense” (a.a. diferente)- “Missense” (a.a. diferente)- “Nonsense” (stop codon)- “Nonsense” (stop codon)
Não altera a fase de leituraNão altera a fase de leitura2. Inserção2. Inserção
3. Deleção3. Deleção
Alteram a fase de leitura (frameshift)Alteram a fase de leitura (frameshift)
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DEPTO DE MEDICINA VETERINÁRIA PREVENTIVADEPTO DE MEDICINA VETERINÁRIA PREVENTIVA