DNA e RNA

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Estrutura e organização do material genético -UNIDADE 1
1.Ácidos nucleicos
SÃO MOLÉCULAS INFORMACIONAIS QUE CONTROLAM OS PROCESSOS BÁSICOS DO METABOLISMO CELULAR, A SÍNTESE DE MACROMOLÉCULAS, DIFERENCIAÇÃO CELULAR E TRANSMISSÃO DA INFORMAÇÃO GENÉTICA DE UMA CÉLULAS PARA AS SUAS DESCENDENTES.
•DNA: DEPÓSITO DA INFORMAÇÃO GENÉTICA
•RNA: CODIFICAÇÃO GENÉTICA, E A DESCODIFICAÇÃO DURANTE A TRADUÇÃO DE PROTEÍNAS, REGULAÇÃO E EXPRESSÃO DOS GENES.
OS ÁCIDOS NUCLEICOS (DNA E RNA) SÃO FORMADOS POR NUCLEOTÍDEOS: UM RESÍDUO DE ÁCIDOS FOSFÓRICO, UMA DESOXIRRIBOSE (DNA)/RIBOSE (RNA) E UMA BASE NITROGENADA.
AS BASES NITROGENADAS SÃO DE DOIS TIPOS:
•PÚRICAS: ADENINA (A) E GUANINA (G).
•PIRIMÍDICAS: CITOSINA (C), TIMINA (T) PRESENTE SOMENTE NO DNA E URACILA (U) SOMENTE NO RNA.
1.1Ácido desoxirribonucleico (DNA)
A MOLÉCULA DE DNA CONSISTE EM DUAS CADEIAS DE NUCLEOTÍDEOS (ANTIPARALELA, SENTIDO 5’ -> 3’) UNIDAS POR LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO ENTRE OS PARES DE BASES NITROGENADAS (A-T; C-G).
1.2Ácido ribonucleico (RNA)
É FORMADO POR UMA ÚNICA CADEIA DE NUCLEOTÍDEOS. EXISTEM TRÊS TIPOS PRINCIPAIS DE RNA, ONDE ATUAM NA SÍNTESE PROTEICA:
•RNA MENSAGEIRO (RNAm): CONTÉM A INFORMAÇÃO GENÉTICA (COPIADA DO DNA), QUE DETERMINA A SEQUÊNCIA DE AMINOÁCIDOS DA PROTEÍNA.
•RNA DE TRANFERÊNCIA/TRANSPORTADOR (RNAt): IDENTIFICA E TRANSPORTA OS AMINOÁCIDOS ATÉ O RIBOSSOMO NO PROCESSO DE SÍNTESE PROTEICA.
•RNA RIBOSSÔMICO (RNAr):ASSOCIADO A PROTEÍNA, COMPÕE O RIBOSSOMO, QUE GUIA A MONTAGEM DA CADEIA DE AMINOÁCIDOS PELOS RNAm E RNAt.
2.Compactação do DNA
2.1Cromatina
A CROMATINA É UMA ESTRUTURA HELICOIDAL DE DUAS FITAS DE DNA.
•O DNA ASSOCIADO COM AS HISTONAS (PROTEÍNAS) PARA FORMAR NUCLEOSSOMOS.
•CADA NUCLEOSSOMO É COMPOSTO POR OITO PROTEÍNAS HISTONA AO REDOR DAS QUAIS O DNA SE ENROLA 1,65 VEZES.
•OS NUCLEOSSOMOS SE DOBRAM PARA PRODUZIR UMA FIBRA DE 30NM (SOLENOIDE), QUE FORMA ALÇAS COM 300NM DE COMPRIMENTO EM MÉDIA. AS FIBRAS DE 300NM SÃO COMPRIMIDAS E DOBRADAS PARA PRODUZIR UMA FITA DE 250NM DE LARGURA.
•O ENROLAMENTO APERTADO DA FIBRA DE 250NM PRODUZ A CROMÁTIDE DE UM CROMOSSOMO.
A CROMATINA SE CONFIGURA EM ALÇAS MAIS CONDENSADAS (HETEROCROMATINA) TRANSCRICIONALMENTE INATIVA E MENOS CONDENSADAS (EUROCROMATINA) QUE TEM O DNA TRANSCRICIONALMENTE ATIVO.
É NA FORMA DE CROMATINA ATIVA QUE O DNA SE EXPRESSA NA CÉLULAS, POIS NESSA FORMA ELE PODE SER TRNSCRITO NOS DIFERENTES TIPOS DE RNA.
DURANTE A DIVISÃO CELULAR, A CROMATINA É CONDENSADA, FORMANDO UMA ESTRUTURA CHAMADA CROMOSSOMO.
2.2Cromossomos
O GRAU MÁXIMO DE COMPACTAÇÃO DO DNA (CROMOSSOMO) É ATINGINDO NA FASE DA MITOSE DENOMINADA METÁFASE. A CROMATINA COMPACTADA DESSA FORMA NÃO PODE MAIS SER USADA COMO MOLDE PARA A SÍNTESE DE RNA, DE MODO QUE A TRANSCRIÇÃO CESSA DURANTE A MITOSE.
O CROMOSSOMO METAFÁSICO É FORMADO POR UM ESQUELETO CENTRAL DE PROTEÍNAS NÃO HISTÔNICAS, AO QUAL A FIBRA CROMATÍNICADE 30NM SE ASSOCIAS COMO ALÇAS. PERTENCEM A ESSE ESQUELETO PROTEICO AS CONDENSINAS.
AS CONDENSINAS SE ASSOCIAM EM DÍMEROS QUE, POR SUA VEZ, SE ASSOCIAM À FIBRA DE CROMATINA, COMPACTANDO-A.
A DUPLICAÇÃO DO DNA FAZ COM QUE A CÉLULA ENTRE EM DIVISÃO, LOGO, O CROMOSSOMO METAFÁSICO É COMPOSTO POR DUAS MOLÉCULAS DE DNA, CADA QUAL PRESENTE EM UMA DAS DUAS CROMÁTIDES QUE CONSTITUEM O CROMOSSOMO. CADA CROMÁTIDE É RESULTANTE DA COMPACTÇÃO DA FIBRA CROMATÍNICA DE 30NM. A PARTICIPAÇÃO DE DÍMEROS DE PROTEÍNAS NÃO HISTONAS, DENOMINADAS COESINA, AS DUAS CROMÁTIDES DE UM CROMOSSOMO SE UNEM POR MEIO DE UMA REGIÃO DE ESTRANGULAMENTO, DENOMINADA CONSTRIÇÃO PRIMÁRIA OU CENTRÔMERO.
A POSIÇÃO DO CENTRÔMERO PERMITE A CLASSIFICAÇÃO MORFOLÓGICA:
1.METACÊNTRICOS: CENTRÔMERO EM UMA POSIÇÃO MAIS OU MENOS CENTRAL, DE MODO QUE AS CROMÁTIDES TÊM BRAÇOS DE MESMO TAMANHO.
2.SUBMETACÊNTRICOS: CENTRÔMERO DESLOCADO DO CENTRO, AS CROMÁTIDES TÊM UM BRAÇO CURTO E UM LONGO.
3.ACROCÊNTRICOS: CENTRÔMERO SUBTERMINAL, DESLOCADO PARA UMA DAS EXTREMIDADES, OS BRAÇOS CURTOS DAS CROMÁTIDES SÃO MUITO PEQUENOS.
4.TELOCÊNTRICOS: CENTRÔMERO TERMINAL, AS CROMÁTIDES TÊM APENAS BRAÇOS LONGOS (NÃO ENCONTRADOS NA ESPÉCIE HUMANA).
NAS EXTREMIDADES DO CROMOSSOMO METAFÁSICO, SÃO ENCONTRADAS SEQUÊNCIAS REPETITIVAS DE DNA, OS TELÔMEROS. OS TELÔMEROS MANTÊM A ESTABILIDADE DOS CROMOSSOMOS, IMPEDINDO A SUA ADESÃO.
2.3Organição cromossômica do genoma humano
AS CÉLULAS HUMANA CONTÊM 46 MOLÉCULAS DE DNA, CONSEQUENTEMENTE, 46 CROMOSSOMOS, OS QUAIS CONSTAM DE 23 PARES, SENDO QUE 22 DELES ESTÃO PRESENTES TANTO NA MULHER COMO NO HOMEM E RECEBEM O NOME DE AUTOSSOMOS OU AUTOSSÔMICOS. O PAR RESTANTE, CONHECIDO COMO PAR SEXUAL, NA MULHER, É COMPOSTO POR DOIS CROMOSSOMOS IDÊNTICOS, OS CROMOSSOMOS X, E NO HOMEM, POR DOIS CROMOSSOMOS, O X E UM PEQUENO CROMOSSOMO Y.
O CONJUNTO COMPLETO DE CROMOSSOMOS DE UM ORGANISMO É CHAMADO DE CARIÓTIPO.
CADA CROMOSSOMO CARREGA UM SUBCONJUNTO DE GENES QUE SÃO ARRANJADOS LINEARMENTE AO LONGO DO DNA. OS MEMBROS DE UM PAR DE CROMOSSOMOS (CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS) CARREGAM INFORMAÇÕES GENÉTICAS EQUIVALENTES, ISTO É, ELES POSSUEM OS MESMOS GENES NA MESMA SEQUÊNCIA. EM QUALQUER LOCUS (LOCALIZAÇÃO FÍSICA DE UM GENE EM UM CROMOSSOMO) ESPECÍFICO, NO ENTANTO, ELES PODEM TER FORMAS IDÊNTICAS OU LEVEMENTE DIFERENTES NO MESMO GENE, CHAMADOS DE ALELOS.
3.Expressão gênica
A INFORMAÇÃO CODIFICADA NO GENOMA É UTILIZADA PARA ESPECIFICAR FUNÇÕES CELULARES, NA FORMA DE PROTEÍNAS. A LIGAÇÃO MOLECULAR ENTRE O CÓDIGO GENÉTICO DOS GENES E O CÓDIGO DE AMINOÁCIDOS DAS PROTEÍNAS É O RNA.
3.1Duplicação do DNA
A DUPLICAÇÃO OU REPLICAÇÃO DO DNA, É O PROCESSO DE SÍNTESE DE DUAS MOLÉCULAS DE DNA IDÊNTICAS ENTRE SI A PARTIR DE UMA MOLÉCULA DE DNA MOLDE. OCORRE SOMENTE SE AS CÉLULAS FOR SE DIVIDIR E É PRIMORDIAL PARA QUE CADA CÉLULA-FILHA CONTENHA TODO O MATERIAL GENÉTICO QUE ESTAVA PRESENTE NA CÉLULA-MÃE, SEM ALTERAÇÕES. ESSE PROCESSO OCORRE DURANTE A FASE S DA INTÉRFASE, QUE ENVOLVE, ALÉM DA SÍNTESE DE DNA, A SÍNTESE DE HISTONAS PARA A FORMAÇÃO DA CROMATINA.
1.INICIAÇÃO
A ORIGEM DE REPLICAÇÃO SÃO SEQUÊNCIAS NUCLEOTÍDICAS ESPECÍFICAS LOCALIZADAS AO LONGO DO CROMOSSOMO. O DNA DE EUCARIOTOS CONTÉM MÚLTIPLAS ORIGENS DE REPLICAÇÃO PARA GARANTIR A SÍNTESE RÁPIDA DE DNA. AS ORIGENS DE REPLICAÇÃO SÃO RECONHECIDAS E LIBERADAS POR PROTEÍNAS CAPAZES DE ROMPER AS LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO E INICIAR A ABERTURA DA FITA. A PARTIR DE CADA ORIGEM DE REPLICAÇÃO, SÃO FORMADAS DUAS FORQUILHAS DE REPLICAÇÃO.
2.DESELICOIDIZAÇÃO
A DNA HELICASE SE ASSOCIA AO DNA E DÁ CONTINUIDADE À ABERTURA DA FITA PELO ROMPIMENTO DAS LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO. A HELICASE LIGA-SE EM CADA FORQUILHA DE REPLICAÇÃO E MOVE-SE NO SENTIDO 5’ -> 3’.
À MEDIDA QUE A FITA VAI SENDO ABERTA, PROTEÍNAS LIGADORAS DE DNA DE FITA ÚNICA (SSB) SE ASSOCIAM AOS DOIS FILAMENTOS RESULTANTES DA ABERTURA DA FITA, A FIM DE ESTABILIZAR O DNA UNIFILAMENTAR.
A DNA TOPOISOMERASE (GIRASE) SE ASSOCIA À FITA, LOGO À FRENTE DO DNA HELICASE, PARA REDUZIR A FORÇA TORCIONAL (TORQUE) QUE GERA À FRENTE DA FORQUILHA DE REPLICAÇÃO.
3.ALONGAMENTO
A ENZIMA PRIMASE ADICIONA NUCLEOTÍDEOS DE RNA, FORNECENDO UM PRIMER NECESSÁRIO PARA INICIAR A SÍNTESE DE DNA, NA FITA SENTIDO 3’ -> 5’, OPOSTO AO MOVIMENTO DA FORQUILHA, OU SEJA DE FORMA DESCONTÍNUA, ASSIM, A SÍNTESE DESSE FILAMENTO É FEITO EM TRECHOS PEQUENOS, CHAMADOS FRAGMENTOS DE OKAZAKI, SENDO LIGADOS PELO DNA LIGASE. O FILAMENTO QUE SORFE DUPLICAÇÃO DESCONTÍNUA É CHAMADO DESCONTÍNUO, LAGGING OU TARDIO.
NA FITA 5’ -> 3’ O DNA POLIMERASE FAZ A SÍNTESE DA FITA DE DNA DE FORMA CONTÍNUA, É CHAMADO FILAMENTO CONTÍNUO, LEADING OU LÍDER.
A DNA POLIMERASE SINTETIZA MOLÉCULAS DE DNA COM EFICIÊNCIA E PRECISÃO, POIS ELA POSSUI UMA ATIVIDADE CORRETORA DE ERROS QUE LHE PERMITE REMOVER UM NUCLEOTÍDEO COM UMA BASE INCORRETA QUE TENHA SIDO INCORPORADO À FITA CRESCENTE DE DNA, ESTA CORREÇÃO OCORRE IMEDIATAMENTE ANTES DA ADIÇÃO DO NO NUCLEOTÍDEO À CADEIA CRESCENTE.
CÉLULAS EUCARIONTES APRESENTAM 4 DNA POLIMERASES:
•DNA POLIMERASES α (ALFA, CADEIA DESCONTÍNUA) E δ (DELTA, CADEIA CONTÍNUA) SÃO RESPONSÉVEIS PELA DUPLICAÇÃO DO DNA.
•DNA POLIMERASES ε (EPSÍLON) E β (BETA) RELACIONADAS COM OS MECANISMOS DE REPARO.
4.TÉRMINO
QUANDO OPRIMER FINAL DO CROMOSSOMOS FOR REMOVIDO, ELE NÃO PODE SER SUBSTITUÍDO COM NUCLEOTÍDEOS DE DNA, O QUE PRODUZ UM ESPAÇO NO FINAL DOS CROMOSSOMOS, PROGRESSIVAMENTE O CROMOSSOMO MAIS CURTO A CADA RODADA DE REPLICAÇÃO. A TELOMERASE CARREGA UMA PEQUENA MOLÉCULA DE RNA, PARTE DA QUAL ATUA COMO UM MOLDE PARA A SÍNTESE DA UNIDADE DE REPETIÇÃO TELOMÉRICA, MANTENDO O COMPRIMENTO DOS CROMOSSOMOS. A MAIORIA DAS CÉLULAS SOMÁTICAS TEM POUCA OU NENHUMA TELOMERASE, E OS CROMOSSOMOS NESSAS CÉLULAS ENCURTAM PROGRESSIVAMENTE A CADA CICLO DE DIVISÃO CELULAR. ESSAS CÉLULAS SÃO CAPAZES APENAS DE UM NÚMERO LIMITADO DE DIVISÕES, APÓS AS QUAIS ENTRAM EM MORTE CELULAR.
3.2Transcrição
A TRANSFERÊNCIA DE INFORMAÇÃO DO GENE PARA A PROTEÍNA É A TRANSCRIÇÃO. DURANTE A TRANSCRIÇÃO UM FILAMENTO DE DNA EM UM GENE É UTILIZADO COMO MOLDE PARA SINTETIZAR UM FILAMENTO COMPLEMENTAR DE RNA, DENOMINADO TRANSCRITO GÊNICO.
A SEQUÊNCIA CODIFICADORA DE PROTEÍNA EM UM GENE É UM SEGMENTO RELATIVAMENTE PEQUENO DO DNA INSERIDO EM UMA MOLÉCULA DE DNA MUITO MAIS LONGA (O CROMOSSOMO). O DNA DE UM CROMOSSOMO É UMA UNIDADE CONTÍNUA, A MAQUINARIA DE TRANSCRIÇÃO DEVE RECONHECER O INÍCIO DE UM GENE (PROMOTOR); TRANSCREVER O COMPRIMENTO DO GENE (SEQUÊNCIA CODIFICANTE), E INTERROMPER NA OUTRA EXTREMIDADE (FINALIZADORA).
AS CÉLULAS EUCARIÓTICAS POSSUEM TRÊS TIPOS DIFERENTES DE RNA POLIMERASE, RESPONSÁVEL POR TRANSCREVER UMA CLASSE DIFERENTE DE RNA: RNA POLIMERASE I – RNAr; RNA POLIMERASE II – PRÉ-RNAm; RNA POLIMERASE III – RNAt.
3.2.1Transcrição em eucariotos
A ESTRUTURA DA CROMATINA DEVE SER MODIFICADA ANTES DA TRANSCRIÇÃO, PARA QUE AS PROTEÍNAS NECESSÁRIAS À TRANSCRIÇÃO TENHAM ACESSO AO DNA.
AS ACETILTRANSFERASES ADICIONAM GRUPOS ACETIL AOS AMINOÁCIDOS NAS EXTREMIDADES DAS HISTONAS, O QUE DESESTABILIZA A ESTRUTURA DO NUCLEOSSOMO E TORNA O DNA MAIS ACESSÍVEL. AS PROTEÍNAS DE REMODELAGEM LIGAM-SE À CROMATINA E DESLOCAM OS NUCLEOSSOMOS DOS PROMOTORES E DE OUTRAS REGIÕES IMPORTANTES PARA A TRANSCRIÇÃO.
O RECONHECIMENTO DO PROMOTOR É FEITO POR PROTEÍNAS ACESSÓRIAS QUE SE LIGAM AO PROMOTOR E, ENTÃO, REQUISITAM UMA RNA POLIMERASE ESPECÍFICA (I, II OU III) PARA O PROMOTOR. AS PROTEÍNAS ACESSÓRIAS PERTENCEM A DUAS CLASSES QUE COMPÔEM OS FATORES FERAIS DE TRANSCRIÇÃO E AS PROTEÍNAS ATIVADORAS TRANSCRICIONAIS. O PROMOTOR É DIVIDIDO EM DUAS REGIÕES CONHECIDAS COMO PROMOTOR CERNE E PROMOTOR REGULADOR.
OS FATORES GERAIS DE TRNACRIÇÃO, JUNTO COM A RNA POLIMERASE, SE LIGAM AO PROMOTOR CERNE E SÃO CAPAZES DE REALIZAR A TRNASCRIÇÃO EM NÍVEIS MÍNIMOS.
AS PROTEÍNAS ATIVADORAS TRANSCRICIONAIS SE LIGAM AO PROMOTOR REGULADOR E SÃO CAPAZES DE ESTIMULAR NÍVEIS ALTOS DE TRANSCRIÇÃO.
OS PROMOTORES SÃO RECONHECIDOS POR MEIO DE SEQUÊNCIAS DE CONSENSO. UMA DAS SEQUÊNCIAS DE CONSENSO MAIS COMUNS, PRESENTE NO PROMOTOR CERNE, É A SEQUÊNCIA TATAAA, SITUADA EM -25 PARES DE BASES (pb) ANTES DO PONTO DE INÍCIO DA TRANSCRIÇÃO (NUCLEOTÍDEO +1). ESTA É CONHECIDA COMO TATA BOX.
1.INICIAÇÃO
AS ACETILTRANSFERASES E AS PROTEÍNAS DE REMODELAGEM DO DNA SE LIGAM A ELE PRÓXIMO DA REGIÃO PROMOTORA E MODIFICAM A ESTRUTURA DA CROMATINA. A RNA POLIMERASE E OS FATORES GERAIS DE TRANSCRIÇÃO (EM CONJUNTO CHAMADOS APARATO BASAL DE TRANSCRIÇÃO) SE LIGAM NO PROMOTOR CERNE, RECONHECENDO A SEQUÊNCIA TATA BOX. UMA DAS PROTEÍNAS COMEÇA A ABERTURA DA FITA DE DNA, DESELICOIDIZANDO-O PARCIALMENTE; 11 A 15 pb DO DNA QUE CIRCUNDAM O SÍTIO DE INÍCIO DA TRANSCRIÇÃO. APÓS SE FORMAR O COMPLEXO ABERTO, A SÍNTESE DE RNA COMEÇA. AS PROTEÍNAS ATIVADORAS TRANSCRICIONAIS SE LIGAM AO PROMOTOR REGULADOR E, DIRETA OU INDIRETAMENTE, FAZEM CONTANTO COM O APARATO BASAL DE TRANSCRIÇÃO E AFETAM A TAXA COM A QUAL A TRANSCRIÇÃO É INICIADA.
2.ALONGAMENTO
APÓS TEREM SIDO ADICIONADOS CERCA DE 30 NUCLEOTÍDEOS DE RNA, A RNA POLIMERASE DEIXA O PROMOTOR E ENTRA NO ESTÁGIO DE ALONGAMENTO DA TRANSCRIÇÃO. MUITO DOS FATORES DE TRANCRIÇÃO SÃO DEIXADOS NO PROMOTOR CERNE E PODEM SERVIR PARA REINICIAR RAPIDAMENTE A TRANSCRIÇÃO COM OUTRA RNA POLIMERASE.
À MEDIDA QUE SE MOVE AO LONGO DO MOLDE, A RNA POLIMERASE PROGRESSIVAMENTE DESENROLA A DUPLA HÉLICE DE DNA À SUA FRENTE, UNINDO NUCLEOTÍDEOS À MOLÉCULA DE RNA DE ACORDO COM A SEUQÊNCIA NO MOLDE, E ENROLA NOVAMENTE O DNA QUE JÁ FOI TRANSCRITO. O MOVIMENTO PROGRESSIVO DO APARATO DE TRANSCRIÇÃO SOBRE O MOLDE DE DNA GERA UMA SUPER HELICOIDIZAÇÃO. AS ENZIMAS TOPOISOMERASES PROVAVELMENTE ALIVIAM O ESTRESSE ASSOCIADO AO DESENROLAR E REENROLAR DO DNA NA TRANSCRIÇÃO.
3.TÉRMINO
O TÉRMINO DA TRANSCRIÇÃO É ESPECÍFICO PARA CADA RNA POLIMERASE.
•RNA POLIMERASE I REQUER UM FATOR DE TÉRMINO.
•RNA POLIMERASE III TERMINA A TRANSCRIÇÃO APÓS TRANSCREVER UMA SEQUÊNCIA FINALIZADORA.
•RNA POLIMERASE II NÃO TERMINA EM SEQUÊNCIAS ESPECÍFICAS, ELA GERALMENTE CONTINUA A SINTETIZAR RNA COM CENTENAS OU MESMO MILHARES DE NUCLEOTÍDEOS, ALÉM DA SEQUÊNCIA NECESSÁRIA PARA PRODUZIR RNAm. ESSES NUCLEOTÍDEOS EXTRAS SERÃO REMOVIDOS DURANTE O PROCESSAMENTO DO RNA.
3.3Processamento do RNA
PARA SE TORNAR FUNCIONAL E ESTÁVEL, O RNA EUCARIÓTICO SOFRE GRANDES MODIFICAÇÕES, AS QUAIS SÃO DENOMINADAS PROCESSAMENTO DO RNA.
3.3.1Processamento do RNAm
O RNA É SINTETIZADO NO NÚCLEO, ONDE ESTÁ LOCALIZADO O DNA, E EXPORTADO DO NÚVCELO PARA O CITOPLASMA, ONDE OCORRE A TRADUÇÃO. ANTES QUE O RNA DEIXE O NÚCLEO, ELE SERÁ PROCESSADO.
1.ADIÇÃO DO CAP 5’
CONSISTE NA ADIÇÃO DE UM NUCLEOTÍDEO EXTRA DE GUANINA (G) NA EXTREMIDADE 5’ DO RNAm E ADIÇÃO DE UM GRUPO METILA (CH³) À G RECÉM-ADICIONADA. A PRESENÇA DE CAP 5’ AUMENTA A ESTABILIDADE DO RNAm E AUXILIA NA INICIAÇÃO DA TRADUÇÃO.
2.SPLICING
OS GENES DE EUCARIOTOS SÃO COMPOSTOS POR SEGMENTOS DENOMINADOS ÉXONS (REGIÕES EXPRESSAS), QUE CODIFICAM PARTES DAS PROTEÍNAS, E SEGMENTOS DENOMINADOS ÍNTRONS (REGIÕES INTERCALARES), QUE SEPARAM OS ÉXONS. PARA QUE O RNAm SE TORNE FUNCIONAL, UM GRANDE COMPLEXO MOLECULAR (SPLICEOSSOMO) REMOVE OS ÍNTRONS E, SIMULTANEAMENTE, UNE OS ÉXONS, PELO PROCESSO SPLICING. OS ÉXONS UNIDOS CONSTITUIRÃO A REGIÃO CODIFICANTE DO RNAm. A REGIÃO CODIFICANTE DETERMINARÁ A SEQUÊNCIA DE 3 NUCLEOTÍDEOS CONSECUTIVOS (CÓDON).
3.ADIÇÃO DA CAUDA POLI-A
DURANTE O PROCESSAMENTO DO RNAm, O MATERIAL EXTRA NA PONTA 3’ É CORTADO E SÃO ADICIONADOS DE 50 A 250 NUCLEOTÍDEOS DE ADENINA (A) À EXTREMIDADE 3’ FORMANDO UMA CAUDA POLI-A. ESSES NUCLEOTÍDEOS NÃO SÃO CODIFICADOS NO DNA, MAS SIM ADICIONADOS APÓS A TRANSCRIÇÃO EM UM PROCESSO CHAMADO POLIADENILAÇÃO. A CAUDA POLI-A CONFERE ESTABILIDADE AO RNAm, AUMENTANDO O TEMPO DURANTE O QUAL ELE PERMANECE INTACTO E DISPONÍVEL PARA TRADUÇÃO ANTES DE SER DEGRADADO; TAMBÉM FACILITA A LIGAÇÃO DOS RIBOSSOMOS AO RNAm.
3.3.2Processamento do RNAt
O PROCESSAMENTO DO RNAt INCLUI MUDANÇAS QUÍMICAS FEITAS EM ALGUMAS DAS 4 BASES NITROGENADAS PADRÃO DO RNA, QUE AUXILIAM O DOBRAMENTO DO RNAt EM UMA ESTRUTURA EM FOLHA DE TREVO. NA EXTREMIDADE 3’ DA FOLHA DE TREVO, OCORRE A REMOÇÃO DE UM ÍNTRON E A ADIÇÃO DE UMA TRINCA DE NUCLEOTÍDEOS (CCA), COMPONDO O BRAÇOA CEPTOR, AO QUAL SE LIGA O AMINOÁCIDO. NA BASE DO RNAt, OCORRE A REMOÇÃO DE UM ÍNTRON E O POSICIONAMENTO DE UMA TRINCA DE BASES DENOMINADA ANTICÓDON, O QUAL SERÁ COMPLEMENTAR A UM CÓDON PRESENTE NO RNAm.
3.3.3Processamento do RNAr
APÓS A TRANSCRIÇÃO, AS REGIÕES QUE DARÃO ORIGEM AOS RNAr SÃO METILADAS E OS ÍNTRONS SÃO REMOVIDOS, LIBERANDO DIFERENTES RNAr. OS RNAr SE ASSOCIAM A PROTEÍNAS PARA FORMAR AS SUBUNIDADES RIBOSSÕMICAS, MAIOR E MENOR.
3.4Síntese proteica ou tradução
APÓS PROCESSAMENTO, O RNA MADURO CONTÉMA INFORMAÇÃO NECESSÁRIA PARA SINTETIZAR UMA PROTEÍNA. DURANTE A SÍNTESE PROTEICA, A SEQUÊNCIA DE NUCLEOTÍDEOS NO TRANSCRITO DE RNA É CONVERTIDA NA SEQUÊNCIA DE AMINOÁCIDOS DA PROTEÍNA ORIGINALMENTE CODIFICADA PELO GENE.
PARTICIPAM DA SÍNTESE DE UMA PROTEÍNA: O RNAm, O RNAt E O RIBOSSOMO.
1.CARREGAMENTO DO RNAt
LIGAÇÃO DA MOLÉCULA DE RNAt AO AMINOÁCIDO PELA ENZIMA AMINOACIL-RNAt SINTETASE. CADA RNAt É ESPECÍFICO PARA UM DETERMINADO AMINOÁCIDO, DE MODO QUE EXISTE UMA AMINOACIL-RNAt SINTETASE PARA CADA AMINOÁCIDO. OS AMINOÁCIDOS SE LIGAM POR MEIO DO SEI GRUPO CARBOXILA (COO-)À ADENINA DA SEQUÊNCIA CCA, PRESENTE NO BRAÇO ACEPTOR DO RNAt.2.INICIAÇÃO
•LIGAÇÃO DA SUBUNIDADE MENOR DO RIBOSSOMO Á EXTREMIDADE 5’ DO RNAm: A SUBUNIDADE MENOR DO RIBOSSOMO RECONHECE O CAP 5’ DO RNAm, SE LIGA A ELE E PERCORRE O RNAm ATÉ ENCONTRAR A TRINCA DE BASES AUG, QUE CORRESPONDE AO CÓDON DE INÍCIO DA SÍNTESE PROTEICA. ESTE CÓDON CODIFICA O AMINOÁCIDO METIONINA, DE MODO QUE TODAS AS PROTEÍNAS RECÉM-SINTETIZADAS TÊM A METIONINA COMO SEU PRIMEIRO AMINOÁCIDO, O QUAL, EM GERAL, É POSTERIORMENTE REMOVIDO POR UMA PROTEASE.
•LIGAÇÃO DO RNAt INICIADOR AO RNAm PELO PAREAMENTO DE BASES ENTRE O CÓDON E O ANTICÓDON: O RNAt QUE CARREGA A METIONINA (MET) SE ASSOCIA À SUBUNIDADE MENOR DO RIBOSSOMO E SE LIGA AO RNAm PELA INTERAÇÃO DO SEU ANTICÓDON UAC, QUE É COMPLEMENTAR AO CÓDON AUG.
•LIGAÇÃO DA SUBUNIDADE MAIOR DO RIBOSSOMO AO COMPLEXO DE INICIAÇÃO: APÓS A LIGAÇÃO DO RNAt-METIONINA, A SUBUNIDADE MAIOR DO RIBOSSOMO SE ASSOCIA. APÓS A ASSOCIAÇÃO DAS SUBUNIDADES RIBOSSOMAIS, O RIBOSSOMO PASSA A EXIBIR TRÊS SÍTIOS: O AMINOACIL (SÍTIO A); O PEPTIDIL (SÍTIO P); SÍTIO SAÍDA (SÍTIO E).
3.ALONGAMENTO
O RNAt INICIADOR OCUPA IMEDIATAMENTE O SÍTIO P, MAS TODOS OS OUTROS RNAt PRIMEIRO ENTRAM NO SÍTIO A. APÓS A LIGAÇÃO DO RNAt-met AO SÍTIO P, O SÍTIO A ADJACENTE ESTÁ DESOCUPADO. ENTÃO, O RNAt, CUJO ANTICÓDON FOR COMPLEMENTAR AO CÓDON PRESENTE NO SÍTIO A, IRÁ SE LIGAR A ELE, CARREGANDO O AMINOÁCIDO CODIFICADO POR AQUELE CÓDON. NESTE MOMENTO, A ENZIMA PEPTIDIL TRANSFERASE IRÁ CATALISAR UMA LIGAÇÃO ENTRE OS AMINOÁCIDOS QUE ESTÃO LIGADOS AOS RNAt NOS SÍTIOS P E A (LIGAÇÃO PEPTÍDICA).
APÓS A LIGAÇÃO ENTRE OS AMINOÁCIDOS CODIFICADOS PELOS DOIS PRIMEIROS CÓDONS, O RIBOSSOMO SE MOVIMENTA AO LONGO DO RNAm NO SENTIDO 5’ -> 3’ PARA LEITURA DOS PRÓXIMOS CÓDONS (TRANSLOCAÇÃO). COMO OS RNAt NOS SÍTIOS P E A AINDA ESTÃO LIGADOS AO RNAm PELO PAREAMENTO CÓDON-ANTICÓDON, ELES NÃO SE MOVEM COM O RIBOSSOMO À MEDIDA QUE ELE SE TRANSLOCA. CONSEQUENTEMENTE, O RIBOSSOMO MUDA, DE MODO QUE O RNAt, QUE ANTES OCUPAVA O SÍTIO P, AGORA OCUPA O SÍTIO E, DO QUAL ELE SE MOVE PARA O CITOPLASMA, ONDE PODE SER CARREGADO COM OUTRO AMINOÁCIDO. A TRNASLOCAÇÃO TAMBÉM FAZ COM QUE O RNAt QUE OCUPAVA O SÍTIO A (QUE ESTÁ LIGADO À CADEIA POLIPEPTÍDICA EM CRESCIMENTO) PASSE PARA O SÍTIO P, DEIXANDO LIVRE O SÍTIO A. O RNAt INICIADOR É UMA EXCEÇÃO, ELE SE LIGA DIRETAMENTE AO SÍTIO P E NUNCA OCUPA O SÍTIO A.
O RIBOSSOMO É TRANSLOCADO INÚMERAS VEZES PRA QUE TODOS OS CÓDONS SEJAM LIDOS E OS RNAt DEIXEM TODOS OS AMINOÁCIDOS QUE IRÃO COMPOR A PROTEÍNA.
4.TÉRMINO
A TRADUÇÃO TERMINA QUANDO O SÍTIO A DO RIBOSSOMO É POSICIONADO NO CÓDON DE TÉRMINO (UAA, UAG OU UGA). TAIS CÓDONS NÃO CODIFICAM NENHUM AMINOÁCIDO, DE MODO QUE O SEU APARECIMENTO PROMOVE A DESMONTAGEM DE TODO O COMPLEXO COM A LIBERAÇÃO DA PROTEÍNA PARA O CITOPLASMA.