1 1- DNA e Sintese proteica ppt

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1. Crescimento, Renovação e Diferenciação Celular;
-1.1 – DNA e Síntese Proteica
-1.2 – Ciclo celular
DOMÍNIO 1
1. Crescimento, Renovação e Diferenciação Celular
1.1 – DNA e Síntese Proteica
Toda a informação para o desenvolvimento de um ser adulto 
(constituído por cerca de 100 biliões de células) encontra-se na sua 
primeira célula – o ovo.
A vida depende da capacidade das células
em armazenar e expressar a informação 
Genética.
Crescimento, Renovação e Diferenciação Celular
Constituição celular
Células Eucarióticas
Crescimento, Renovação e Diferenciação Celular
Localização da informação genética na célula
• Existirá alguma relação entre o núcleo e o citoplasma?
• Em qual destas porções celulares se localiza a maior parte da 
informação genética?
Na tentativa de encontrar as respostas adequadas, foram realizadas 
inúmeras investigações em células animais e vegetais. 
Destacam-se:
• Experiências efetuadas por Hammerling e Brachet numa alga 
marinha – a Acetabulária (1930-1940).
• Experiências efetuadas por Gurdon em anfíbios, em 1960.
Experiência de transplantação de núcleos em Acetabulária.
• A Acetabulária é uma alga 
unicelular gigante. O núcleo 
está localizado nos rizóides, 
espécie de raízes que fixam a 
alga aos rochedos. Numa das 
suas extremidades apresenta 
uma espécie de chapéu, 
diferente na forma, de espécie 
para espécie.
• Possui grande capacidade de 
regeneração: certas porções, 
quando isoladas, regeneram a 
alga na totalidade.
Experiência de transplantação de núcleos em Acetabulária
Conclusões:
• O núcleo é responsável pela vida e regeneração das porções 
perdidas da Acetabulária (experiência 1).
• A regeneração das porções perdidas é comandada pelo núcleo 
através de substâncias que este envia para o citoplasma 
(experiência 2).
• É o núcleo que determina a forma do chapéu regenerado 
(experiência 3).
Experiências efetuadas por Gurdon em anfíbios, em 1960
• Os animais usados foram sapos normais e girinos de sapos albinos. Estes 
animais são ovíparos e a fecundação externa. As fêmeas põem óvulos e, sobre 
eles, os machos lançam o esperma que os irá fecundar.
• Óvulos, postos por sapos normais, ou seja, com pele pigmentada, foram sujeitos 
a radiações ultravioletas que lhes destruíram os núcleos. Em seguida, foram 
transplantados, para esses óvulos anucleados, núcleos de células intestinais de 
girinos descendentes de sapos albinos.
• Todas as células assim obtidas eram constituídas por:
• citoplasma de animais normais;
• núcleo de animais albinos.
Destas células, as que prosseguiram o seu desenvolvimento, deram origem a 
sapos albinos idênticos e todos do mesmo sexo do animal dador dos núcleos.
A informação genética está localizada no núcleo.
Crescimento, Renovação e Diferenciação Celular
• O trabalho celular é efetuado por diversos organitos que realizam 
funções específicas e muito complexas mas organizadas.
• Esta organização resulta da existência de um centro de controlo da 
atividade – Núcleo.
• Este centro contém instruções que especificam a estrutura celular, 
comandam as suas funções e regulam as suas atividades, e além disso 
este centro é responsável pela transmissão destas instruções às 
células filhas aquando da divisão celular.
• Estas instruções são no fundo a INFORMAÇÃO GENÉTICA
ONDE SE ENCONTRA ARMAZENADA A INFORMAÇÃO GENÉTICA?
Experiência de Griffith (1929)
Essa informação
deveria ser 
transmitida por uma 
substância química 
que ficou conhecida 
por PRINCÍPIO 
TRANSFORMANTE.
A Identificação do Princípio Transformante: Trabalhos de Avery 
e colaboradores
Crescimento, Renovação e Diferenciação Celular
Em 1944, Avery cultivou bactérias lisas(S), 
matou-as pelo calor e triturou-as. 
Separaram-se os seus constituintes 
químicos (glícidos, proteínas, lípidos e 
ácidos nucleicos). Adicionando cada um 
destes constituintes, separadamente, a 
bactérias rugosas não patogénicas e, 
seguidamente, injetando-as em ratos, 
observou que apenas os ácidos 
nucleicos transformavam as bactérias 
rugosas em lisas patogénicas.
Estas observações permitiram concluir que 
estas biomoléculas eram 
responsáveis pela transmissão da 
informação genética.
Trabalhos de Avery e colaboradores
Observações: apenas os ácidos nucleicos transformavam as bactérias rugosas em 
lisas patogénicas.
Conclusão: os ácidos nucleicos são as biomoléculas responsáveis pela transmissão 
da informação genética.
Crescimento e Renovação Celular
A Confirmação da Natureza do Princípio 
Transformante: Trabalhos de Hershey e Chase (1952)
- Outros estudos sobre o DNA usaram vírus que infetam
bactérias: Os bacteriófagos ou fagos.
Cabeça
do fago
cauda
DNA
Parede celular 1
0
0
 n
m
Localização do Material Genético
- Procariontes
Localização do Material Genético
- Eucariontes
Ácidos Nucleicos: Composição química
- Existem dois tipos de ácidos nucleicos:
- DNA
(Ácido Desoxirribonucleico)
- RNA
(Ácido Ribonucleico)
Ácidos Nucleicos: Composição Química 
Grupo fosfato
(Ácido fosfórico)
Pentose 
(um glícido com 5 carbonos)
Base azotada
Nucleótido
- Os ácidos nucleicos são constituídos por subunidades que se
repetem ordenadamente, os nucleótidos (Grupo fosfato + Pentose
+ Base azotada).
Nucleósido
Ácidos Nucleicos: Composição Química
Pentose
Grupo Fosfato
Nucleótido
Bases
Adenina (A)
Timina (T)
Guanina (G)
Citosina (C)
Uracilo (U)
Ribose
Desoxirribose
O Nucleótido:
Ácidos Nucleicos: Composição Química
As Bases Azotadas
O
Púricas ou Purinas bases de anel duplo
Pirimídicas ou Pirimidinas bases de anel simples
Ácidos Nucleicos: composição química
As Pentoses
Ácidos Nucleicos: composição química
Ácido fosfórico: Confere à molécula características ácidas.
Pentose: Glícido com 5 átomos de carbono.
- A desoxirribose - C5H10O4 (tem este nome porque possui menos um átomo de
oxigénio do que a ribose).
ou
- A Ribose.
-Bases Azotadas:
- Bases Pirimídicas: São bases de anel simples timina, uracilo e
citosina;
- Bases Púricas: São bases de anel duplo: Adenina e Guanina.
Constituição do Nucleótido: Resumo
Ácidos Nucleicos
Ligações no nucleótido:
-Na formação de cada
nucleótido intervêm reações de
condensação, estabelecendo-se
ligações entre o grupo fosfato e
o carbono 5’ da pentose e entre
o carbono 1’ da pentose e a
base azotada.
DNA RNA
Ácido Fosfórico Grupo fosfato Grupo fosfato
Pentose Desoxirribose Ribose
Bases azotadas
Adenina; Timina; 
Guanina; Citosina
Adenina; Uracilo; 
Guanina; Citosina
Ácidos Nucleicos
Constituição dos ácidos nucleicos: Resumo
Ácidos Nucleicos
Algumas diferenças entre DNA e RNA:
- A pentose presente nos nucleótidos do RNA é a RIBOSE;
- A pentose presente nos nucleótidos do DNA é a DESOXIRRIBOSE.
-As bases azotadas presentes nos nucleótidos do RNA são URACILO, ADENINA, 
CITOSINA E GUANINA;
-As bases azotadas presentes nos nucleótidos do DNA são TIMINA, ADENINA, 
CITOSINA E GUANINA;
Ácidos Nucleicos
Ligações entre nucleótidos:
-Os nucleótidos podem unir-se, 
formando cadeias polinucleotídicas;
- As ligações estabelecem-se entre o 
grupo fosfato de um dos nucleótidos e o 
carbono 3’ da pentose do nucleótido 
anterior: estas ligações designam-se 
ligações fosfodiéster;
Ácidos Nucleicos
Ligações entre nucleótidos:
Bases azotadas
Extremidade 5’
O–
O P O CH2
5’
4’O–
H
H
O
H
H
H
3´
1’
H O
CH3
N
O
N
H
Timina (T)
O
O P O
O–
CH2
H
H
O
H
H
H
H
N
N
N
H
N
H
H
Adenina (A)
O
O P O
O–
CH2
H
H
O
H
H
H
H
H H
H
N
NN
O
Citosina (C)
O
O P O CH2
5´
4´
O–
H
O
H
H
3´
1´
OH
2´
H
N
N
N
H
O
N
N
H
H
H H
Desoxirribose
Extremidade 3’
Fosfato
Guanina (G)
Nucleótido de DNA
2´
N
Estrutura do DNA
Analise com atenção a tabela que se segue e que se refere a análises químicas, realizadas 
por Chargaff em diversas espécies de seres vivos:
O QUE SE PODE CONCLUIR?
Organismo % de bases azotadas
Adenina Timina Guanina Citosina
E. coli 26,0 23,9 24,925,2
S. pneumoniae 29,3 31,6 20,5 18,0
S. cerevisiae 31,7 32,6 18,3 17,4
Eritrócitos de tartaruga 28,7 27,9 22,0 21,3
Esperma de salmão 29,7 29,1 20,8 20,4
Células hepáticas 
humanas
30,3 30,3 19,5 19,9
Eritrócitos de galinha 28,0 28,4 22,0 21,6
Estrutura do DNA
CONCLUSÕES:
 % de adenina = % de timina
 % de citosina = % de guanina
 % de C + G não é necessariamente igual à % de A + T 
 A + G / T + C ~ 1
Esta relação de igualdade entre as bases presentes na molécula de 
DNA – REGRA DE CHARGAFF.
Estrutura do DNA
Maurice Wilkins e Rosalind Franklin, utilizando a difracção de raios X, bombardearam 
amostras de DNA cristalizado e obtiveram padrões que permitiram concluir que a 
molécula deveria ter uma estrutura helicoidal.
Estrutura do DNA
Watson e Crick deduziram que o DNA possuía uma estrutura em dupla hélice
através de observações de imagens cristalográficas de raios X
Estrutura do DNA
Modelo da Dupla Hélice de Watson e Crick
-Segundo este modelo, a
molécula de DNA é composta
por duas cadeias
polinucleotídicas que se
dispõem em sentidos inversos:
antiparalelas.
Em 1953, James Watson e
Francis Crick propuseram o
modelo de dupla hélice para o
DNA;
C
T
A
A
T
CG
GC
A
C G
AT
AT
A T
TA
C
TA
0.34 nm
3.4 nm
(a) Estrutura do DNA
G
1 nm
G
(b) Modelo 3D
T
CADEIAS 
ANTIPARALELS
Estrutura do DNA
N H O CH3
N
N
O
N
N
N
N H
pentose
pentose
Adenina (A) Timina (T)
N
N
N
N
pentose
O H N
H
NH
N OH
H
N
pentose
Guanina (G) Citosina (C)
H
COMPLEMENTARIDADE DE BASES
Estrutura do DNA
Estrutura do DNA
RESUMO:
- Os nucleótidos ligam-se entre si através de ligações covalentes (do tipo
fosfodiéster), que se estabelecem entre o grupo fosfato e os carbonos 3’ e 5’
das pentoses.
- Cada cadeia de nucleótidos apresenta nas extremidades uma ponta livre, uma
designada 3’ e a outra 5’. Cada cadeia desenvolve-se em sentidos opostos,
inicando-se na extremidade 5’ e terminando na extremidade 3’.
À extremidade 5’ de uma cadeia irá corresponder a extremidade 3’ da outra
cadeia: CADEIAS ANTIPARALELAS.
- Nas zonas mais externas da dupla hélice, encontram-se o grupo fosfato e a
desoxirribose. Na parte interior encontram-se as bases azotadas.
- A ligação entre as duas cadeias faz-se por ligações de hidrogénio, que se
estabelecem entre as bases azotadas.
A molécula de DNA é uma dupla hélice em que as duas cadeias
encontram-se ligadas por ligações de hidrogénio entre as bases
azotadas de cada cadeia.
Citosina 
Adenina
Guanina
Timina
Pentose: desoxirribose
Bases azotadas: A, G, C e T
(adenina, guanina, citosina e timina)
Ponte de 
Hidrogénio
Estrutura do DNA
RESUMO (continuação):
Estrutura do DNA
38
Estrutura do RNA
A molécula de RNA é uma cadeia simples, de dimensões muito 
inferiores às da molécula do DNA.
Pentose: ribose
Bases azotadas: A, G, C e U 
(adenina, guanina, citosina e uracilo)
Grupo fosfato
Ligações 
fosfodiéster
Base
Ribose
Estrutura do RNA
NOTA: Em determinadas regiões a molécula de RNA pode dobrar-se devido ao
estabelecimento de ligações de hidrogénio entre bases complementares (A-U e G-C).
RESUMO:
Estrutura e funções do RNA
RNA
codificantes de 
proteínas 
•RNA mensageiro 
(mRNA)
não-codificantes 
(ncRNA)
•RNA ribossómico 
(rRNA)
•RNA de transferência 
(tRNA)
Ribozimas
•RNA de interferência 
(iRNA)
Estrutura do RNA
Estrutura e funções do RNA
RNA codificantes de proteínas 
• RNA mensageiro 
(mRNA)
Estrutura do RNA
Estrutura e funções do RNA
RNA não-codificantes (ncRNA)
• RNA ribossómico (rRNA) - mais abundante e conjuntamente com 
proteínas constitui os ribossomas.
• RNA de transferência (tRNA) - transportador de a.a. necessários 
para a síntese proteica.
• Ribozimas - RNA com função enzimática
• RNA de interferência (iRNA) - intervém na regulação da expressão 
da informação genética.
Estrutura do RNA
Aspetos comparativos entre o DNA e o RNA:
Replicação – duplicação da 
molécula de DNA, em que as 
moléculas replicadas são iguais 
à molécula original
Permite transmitir as informações de 
uma geração à geração seguinte
Replicação do DNA
45
DNA parental
1.ª
replicação
2.ª
replicação
Modelos para a Replicação do DNA:
- Hipótese Semiconservativa: cada uma das cadeias
serviria de molde para uma nova cadeia e,
consequentemente, cada uma das novas moléculas
de DNA seria formada por uma cadeia antiga e uma
cadeia nova.
- Hipótese Conservativa: Segundo esta hipótese a
molécula de DNA progenitora mantém-se íntegra,
servindo apenas de molde para a formação da
molécula filha, a qual seria formada por duas novas
cadeias de nucleótidos.
- Hipótese Dispersiva: Segundo esta hipótese, cada 
molécula-filha seria formada por porções da 
molécula inicial e por regiões sintetizadas de novo, 
a partir dos nucleótidos presentes na célula.
Replicação do DNA
Meselson e Stahl cultivaram E. coli durante várias gerações num meio contendo um isótopo
pesado de 15N, obrigando as bactérias a incorporam esse azoto no seu DNA. Transferiram depois as
bactérias para um meio só com 14N (leve).
O novo DNA sintetizado deveria ser mais leve que o DNA parental que usava 15N. Posteriormente
distinguiram os DNA’s, com diferentes densidades, por centrifugação.
EXPERIÊNCIA
As bandas dos dois tubos de centrífuga representam os resultados da centrifugação das duas amostras de
DNA, uma retirada após 20 minutos e outra após 40 minutos.
RESULTADOS
Bactérias em 
cultura num meio
contendo 15N
Bactérias transferidas para 
o meio contendo 14N
21
Amostra de DNA 
centrifugada após 20 min
(após a 1.ª replicação)
3
Amostra de DNA
centrifugada
após 40 min
(após a 2.ª
replicação)
4
Menos
denso
Mais
denso
Atividade da página 14.
Replicação do DNA
Que Hipótese é apoiada pelos resultados obtidos por Meselson e 
Stahl?
Não é apoiado pelos resultados da experiência, dado que após a
1ª replicação deveriam ter sido observadas moléculas de DNA
com 2 valores de densidade:
- Um correspondente à molécula formada
exclusivamente por cadeias pesadas (DNA parental);
- Um correspondente à molécula formada
exclusivamente por cadeias leves.
MODELO CONSERVATIVO
Replicação do DNA
Que Hipótese é apoiada pelos resultados obtidos por Meselson e 
Stahl (Continuação)?
- É consistente com os dados obtidos após a 1ª replicação, pois,
segundo este modelo, obtêm-se moléculas de densidade
intermédia.
- Mas não é consistente com os dados obtidos na 2ª replicação
pois, segundo este modelo, na 2ª geração todas as moléculas
deveriam ter ¼ da densidade da molécula original. Em vez disso,
surgem 50% de cadeias leves e 50% com densidade intermédia.
MODELO DISPERSIVO
Replicação do DNA
Que Hipótese é apoiada pelos resultados obtidos por Meselson e 
Stahl (Continuação)?
- Bactérias cultivadas em 15 N, quando introduzidas numa cultura com 14 N,
utilizam esse azoto para produzir novas cadeias de DNA;
Assim, na 1ª geração, cada molécula de DNA apresenta uma cadeia de
nucleótidos com 15 N (que provinha da geração parental) e outra com 14N
(neoformada):Moléculas com densidade intermédia.
- Na 2ª geração, metade das moléculas são formadas por 2 cadeias leves e
a outra metade é formada por uma cadeia leve e uma pesada (densidade
intermédia).
MODELO SEMICONSERVATIVO
CONCLUSÃO A replicação do DNA segue o modelo semiconservativo.
A 1.ª replicação no meio 14N produz uma banda de DNA híbrido (15N–14N). Esse resultado elimina o
modelo conservativo. A 2.ª replicação produz DNA leve e híbrido, um resultado que elimina o
modelo dispersivo e apoia o modelo semiconservativo.
1.ª replicação 2.ª replicação
Modelo
conservativo
Modelo
semiconservativo
Modelo
dispersivo
Replicação do DNA
Processo através do qual se obtêm cópias de DNA
Replicação do DNA
Mecanismo de replicação do DNA
• A replicação é 
semiconservativa. 
Cada cadeia de DNA parental 
serve de molde à formação de 
uma nova cadeia, resultando 
duas cadeias duplas, cada uma 
constituída por uma cadeia 
parental e uma cadeianova
Replicação do DNA
Mecanismo de replicação do DNA
• A replicação inicia-se em sequências 
nucleotídicas específicas - origem de 
replicação;
• Ligam-se proteínas que promovem a 
desestabilização da dupla hélice;
• As helicases desenrolam e separam a 
dupla hélice formando a bolha de 
replicação;
• A DNA polimerase forma as cadeias 
complementares do DNA molde por 
adição de nucleótidos seguindo a regra 
AT/GC. 
Replicação do DNA
Mecanismo de replicação do DNA
• A replicação do DNA é bidirecional:
 Ocorre para ambos os lados da 
origem da replicação; 
 as cadeias complementares são 
sintetizadas em direção antiparalela 
da cadeia molde, no sentido 5’-3’.
Replicação do DNA
As DNA polimerases não iniciam a síntese de DNA a partir de uma cadeia simples, pelo que 
necessitam de ter uma extremidade 3’ à qual possam adicionar nucleótidos de acordo com as 
regras da complementaridade de bases A-T e G-C. Antes de atuarem, forma-se um fragmento de 
RNA, denominado de oligonucleótido de iniciação ou primer. Como as cadeias do DNA são 
antiparalelas e as DNA polimerases apenas constroem novas cadeias de DNA no sentido 5’-3’, 
uma das novas cadeias é sintetizada continuamente ( cadeia leading) e a outra descontinuamente 
por meio de segmentos denominados fragmentos de Okazaki, que se formam à medida que o 
garfo da replicação avança (cadeia lagging) – replicação semidescontínua. Os fragmentos 
de Okazaki são ligados pela enzima DNA ligase.
Replicação do DNA
Mecanismo de replicação do DNAReplicação do DNA
Mecanismo de replicação do DNA
• Semiconservativa
• Bidirecional
• Semidescontínua
Replicação do DNA
Síntese Proteica
Como é que a informação (as instruções) presente no DNA se 
expressa, tornando-se efetiva?
- A Célula utiliza uma parte da informação presente no DNA para sintetizar
proteínas.
- Cada proteína tem uma determinada função biológica;
- É a sequência de aminoácidos que define a proteína (estrutura) e
consequentemente a sua função biológica.
Localização do Material Genético
- Procariontes - Eucariontes
Este fluxo unidirecional de informação entre os ácidos nucleicos 
e as proteínas – Dogma Central da Biologia Molecular.
Gene: Segmento de DNA que contém informação para sintetizar uma
determinada proteína.
Genoma: Totalidade da informação genética presente num ser vivo.
Gene
Síntese Proteica
Visão Global da síntese proteica em eucariontes
Síntese Proteica
Visão Global da síntese proteica:
- Na passagem da linguagem polinucleotídica do DNA (genes) para a linguagem 
polipeptídica (proteínas) consideram-se 2 fases:
- TRANSCRIÇÃO: Segmentos de DNA codificam a produção de 
RNA;
- TRADUÇÃO: mRNA codifica a produção de proteínas com 
intervenção do tRNA e dos ribossomas.
DNA mRNA Proteínas
Transcrição Tradução
NOTA: Entre a transcrição e a tradução, nos seres eucariontes, ocorre uma etapa 
importante – processamento do RNA.
Transcrição: Visão global
A informação genética contida na molécula de DNA é copiada para 
uma molécula de RNA: Transcrição
- Esta molécula forma-se por complementaridade com a molécula de DNA.
Exemplo:
3’ ATCCCAATGTG 5’ – DNA
Transcrição
5’ UAGGGUUACAC 3’ - mRNA
Tradução: Visão global
A informação do mRNA é utilizada para sintetizar proteínas: 
TRADUÇÃO (com intervenção do tRNA e dos ribossomas).
RNA (linguagem nucleotídica)
Tradução
Proteínas (linguagem peptídica)
Síntese Proteica em Procariontes
TRADUÇÃO
TRANSCRIÇÃO
DNA
mRNA
Ribossoma
Polipéptido
A transcrição e a tradução ocorrem em conjunto.
Síntese Proteica em Eucariontes
- A transcrição ocorre no
núcleo e a tradução ocorre
no citoplasma.
- O RNA transcrito é
modificado antes de se
tornar mRNA funcional –
processamento.
TRANSCRIÇÃO
PROCESSAMENTO
TRADUÇÃO
mRNA
DNA
Pré-mRNA
Polipéptido
Ribossoma
Membrana
nuclear
Síntese Proteica
Os Monómeros dos Ácidos 
Nucleicos são os 
nucleótidos
Sabendo que...
Os Monómeros das 
Proteínas são os 
aminoácidos
Existem quatro nucleótidos 
diferentes
Existem 20 aminoácidos 
diferentes
Como é que a partir de 4 nucleótidos diferentes é possível codificar 
20 a.a. distintos? Que código seria usado pelos genes?
Código genético – sequência de nucleótidos que tem correspondência 
com a sequência de aminoácidos.
Código Genético
Quantos nucleótidos seriam necessários para codificar um aminoácido?
O código genético 
assenta numa 
sequência de três 
nucleótidos 
consecutivos, os quais 
formam um tripleto.
Código Genético
- Diferentes combinações de tripletos são responsáveis pela codificação de
diferentes aminoácidos;
Código Genético (conclusões):
- A sequência de 3 nucleótidos do mRNA designa-se CODÃO;
- Cada codão resulta, por complementaridade, de um tripleto de nucleótidos do
DNA – CODOGENE.
DNA
Gene 1
Gene 2
Gene 3
Cadeia de DNA 
(molde)
TRANSCRIÇÃO
mRNA
Proteína
TRADUÇÃO
Aminoácido
A C C A A A C C G A G T
U G G U U U G G C U C A
Trp Fen Gli Ser
Codão
3’ 5’
3’5’
Codogene
• Um codão é um tripleto de mRNA que codifica um aminoácido
ou um sinal de iniciação ou de finalização.
2.ª BASE do mRNA
U C A G
U
C
A
G
UUU
UUC
UUA
UUG
CUU
CUC
CUA
CUG
AUU
AUC
AUA
AUG
GUU
GUC
GUA
GUG
Met ou
início
Fen
Leu
Leu
lle
Val
UCU
UCC
UCA
UCG
CCU
CCC
CCA
CCG
ACU
ACC
ACA
ACG
GCU
GCC
GCA
GCG
Ser
Pro
Tre
Ala
UAU
UAC
UGU
UGC
Tir Cis
CAU
CAC
CAA
CAG
CGU
CGC
CGA
CGG
AAU
AAC
AAA
AAG
AGU
AGC
AGA
AGG
GAU
GAC
GAA
GAG
GGU
GGC
GGA
GGG
UGG
UAA
UAG Stop
Stop UGA Stop
Trp
His
Gln
Asn
Lis
Asp
Arg
Ser
Arg
Gli
U
C
A
G
U
C
A
G
U
C
A
G
U
C
A
G
1
.ª
 B
A
S
E
 d
o
 m
R
N
A
 
(e
x
tr
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id
a
d
e
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’)
3
.ª
 B
A
S
E
 d
o
 m
R
N
A
 (
e
x
tr
e
m
id
a
d
e
 3
’)
Glu71
Características do Código Genético
• É universal
– É comum à grande maioria dos organismos;
• Não é ambíguo
– A um codão corresponde um só aminoácido;
• É redundante (Degenerescência do código genético)
– Vários codões podem codificar o mesmo a.a;
• O codão AUG é de iniciação e codifica metionina (tem dupla
função);
• Os codões UAA, UAG e UGA são só codões STOP ou de
finalização;
• O 3.º nucleótido de um codão é menos específico que os dois
primeiros.
Mecanismos da Síntese de Proteínas
Transcrição
Síntese de RNA a partir de uma cadeia de DNA.
Esta síntese faz-se na presença de um complexo
enzimático: RNA-polimerase:
- reconhece no DNA o tripleto de iniciação e
de finalização da transcrição;
- Desliza ao longo do DNA provocando a sua
abertura;
- polimeriza os ribonucleótidos seguindo as
regras da complementaridade de bases, à
exceção da timina que é substituída pelo
uracilo;
- Após a sua passagem a molécula de DNA
reconstitui-se.
75
RNA
polimerase
Ribonucleótidos
3’ 
A U C C A
U
T A G G T T
A
T C C A A
3’
5’
5’
Cadeia de RNA
formada
Direcção da transcrição
Cadeia de
DNA molde
Transcrição
Transcrição (continuação):
- A transcrição realiza-se no núcleo, ocorrendo a polimerização de
ribonucleótidos segundo a regra da complementaridade de bases;
- Só uma das cadeias de DNA serve de molde para a síntese de mRNA;
- O complexo enzimático RNA-polimerase fixa-se sobre uma certa sequência de
DNA, desliza ao longo dela, provocando a sua abertura, e inicia-se a transcrição
da informação;
- A síntese de RNA a partir de nucleótidos livres faz-se no sentido 5’→ 3’;
- Após a passagem da RNA-polimerase, a molécula de DNA reconstitui-se pelo
estabelecimento de ligações hidrogénio entre as bases complementares;
Transcrição (continuação):
O processo de transcrição permite não só a síntese de mRNA, mas também de 
outros tipos de RNA: RNA ribossómico (rRNA) e RNA de transferência (tRNA) .
Transcrição: Intervenientes
Processamento do mRNA nos eucariontes:
Nos seres eucariontes, o RNA sintetizado sofre um
processamento ou maturação antes de abandonar o
núcleo.
Nos seres procariontes, não ocorre processamentodo
RNA e a molécula transcrita é a molécula de RNA que é
traduzida.
Processamento do mRNA nos eucariontes:
- Diversas secções do RNA, inicialmente transcritas, são removidas: Os intrões
(sequências que não codificam informação);
- As porções não removidas designam-
se exões (sequências codificantes) e
ligam-se entre si formando o mRNA
maturado ou funcional.
- O mRNA funcional migra do núcleo
para o citoplasma, fixando-se nos
ribossomas, onde ocorrerá a tradução.
PROCESSAMENTO E EXPORTAÇÃO DA INFORMAÇÃO GENÉTICA
Processamento alternativo do pré-mRNA
O processamento alternativo do pré-mRNA permite, 
a partir do mesmo gene, produzir diferentes proteínas. 
Processamento do mRNA nos eucariontes:
Tradução:
Neste processo há a transformação da mensagem contida no mRNA na
sequência de aminoácidos que constituem a cadeia polipeptídica.
Tradução - intervenientes
Ribossoma: Organito onde se dá a síntese proteica (Facilita a ligação do
anticodão do tRNA com o codão do mRNA).
- Podem encontrar-se livres 
no hialoplasma ou 
associados às membranas 
do retículo 
endoplasmático;
- Formam-se ao nível dos 
nucléolos, tendo na sua 
constituição rRNA e 
proteínas;
- Cada ribossoma possui 2 
subunidades de tamanhos 
diferentes e podem 
encontrar-se unidas ou 
separadas.
P-peptidil
A-aminoacil
E- libertação
Tradução - intervenientes
RNA de Transferência (tRNA):
- O tRNA funciona como 
intérprete entre a 
linguagem do mRNA e a 
linguagem das proteínas;
- Apresenta cadeias de 75 a
80 ribonucleótidos;
- Cadeia dobrada em forma 
de “folha de trevo”, em 
resultado de ligações de 
hidrogénio que se 
estabelecem entre bases 
complementares.
3’
C
C
A
C
G
C
U
U
A
A
GACAC
CU
*
G
C
* *
G U G U
*
CU
* G AG
G
U
*
*A
*
A
A G
U
C
A
G
A
C
C
*
C G A G
A G G
G
*
*
GA
CUC*A
U
U
U
A
G
G
C
G
5’
Local de fixação
do aminoácido
Ligações de
hidrogénio
Anticodão
A
Relação entre um codão específico do mRNA e o anticodão do tRNA
85
Tradução - intervenientes
Tradução - intervenientes
Cada molécula de RNA de Transferência (tRNA) apresenta:
- Uma região que lhe permite fixar um aminoácido específico,
designado local aminoacil. Esta região localiza-se na extremidade
3´da molécula;
- Uma sequência de três nucleótidos, complementar do codão do
mRNA, designado anticodão. O anticodão reconhece o codão,
ligando-se a ele;
- Locais para a ligação ao ribossoma;
- Locais para a ligação às enzimas intervenientes na formação dos
péptidos.
Etapas da Tradução:
• Pode-se dividir a tradução em 3 etapas:
– Iniciação 
– Alongamento
– Finalização
Subunidade
maior do
ribossoma
tRNA iniciador
mRNA
Local de ligação do mRNA 
Subunidade
menor do
ribossoma
GDP
GTP
Codão de iniciação
U A C
A U G
3’
5’
5’
3’
3’5’ 3’5’
Etapas da Tradução: iniciação
Guanosina 
trifosfato
Etapas da Tradução: iniciação
GTP
Guanina
Ribosefosfatos
Etapas da Tradução: iniciação
INICIAÇÃO:
- A subunidade menor do ribossoma liga-se à extremidade 5’ do mRNA;
- A subunidade menor do ribossoma desliza ao longo da molécula de mRNA até
encontrar o codão de iniciação (AUG);
- O tRNA que transporta o aminoácido metionina liga-se por complementaridade
ao codão de iniciação;
- A subunidade maior liga-se à subunidade menor do ribossoma.
mRNA
Ribossoma pronto para
o próximo aminoacil tRNA
E
P A
E
P A
E
P A
E
P A
GDP
GTP
GTP
GDP
2
2
5’
3’
91
Etapas da Tradução: alongamento
Etapas da Tradução: alongamento
Alongamento:
- Um segundo tRNA transporta um aminoácido específico, ligando-se ao codão;
- Estabelece-se uma ligação peptídica entre o aminoácido recém-ligado e a
metionina;
- O ribossoma avança três bases ao longo do mRNA no sentido 5’→ 3’;
- Os tRNA, que se tinham ligado inicialmente, vão-se desprendendo
sucessivamente.
- O processo repete-se ao longo da cadeia de mRNA;
Cadeia polipeptídica
Codão Stop
(UAG, UAA, ou UGA)
5’
3’ 3’
5’
3’
5’
Etapas da Tradução: finalização
Etapas da Tradução: finalização
Finalização:
- O ribossoma encontra um codão de finalização (UAA, UAG ou UGA) e o
alongamento termina porque a estes codões não corresponde nenhum
aminoácido;
- O último tRNA abandona o ribossoma;
- O péptido é libertado.
- As subunidades do ribossoma separam-se, podendo ser recicladas;
TRANSCRIÇÃO
TRADUÇÃO
DNA
mRNA
Ribossoma
Polipéptido
Polipéptido
Aminoácidos
tRNA com um
aminoácido
Ribossoma
tRNA
Anticodão
mRNA
Gli
A A A
U G G U U U G G C
Codões5’ 3’
Visão geral da tradução:
Cadeias
polipeptídicas
Início do 
mRNA
(5’)
Final do 
mRNA
(3’)
Ribossomas
mRNA
0.1 µm
- A cada molécula de mRNA podem ligar-se diversos ribossomas, formando um
polirribossoma ou polissoma.
- Assim, diversas cópias da mesma proteína podem ser feitas a partir da mesma
molécula de mRNA.
Características da Síntese Proteica
- A mesma zona do DNA pode 
ser transcrita várias vezes
•Complexo
•Rápido
•Amplificado 
(Económico)
Alguns polipéptidos têm que sofrer alterações até se tornarem
funcionais: Alterações pós-traducionais.
Ribossoma
mRNA
Partícula de
reconhecimento
CITOSOL
Membrana do RE
Proteína
LÚMEN
do RE
Alterações Pós-traducionais:
Alterações do material genético: Mutações
Mutações: São alterações no material genético da célula.
Mutações
Génicas Cromossómicas
Estruturais Numéricas
EFEITOS DAS MUTAÇÕES NA SÍNTESE PROTEICA
Mutação 
génica é 
uma alteração 
na sequência 
de nucleótidos 
do DNA. 
Alterações do material genético: Mutações
Mutação génica: Mutação que afeta um determinado gene e
pode resultar de: substituição, desaparecimento ou adição de um
nucleótido da sequência que constitui o gene.
• As mutações génicas podem ou não conduzir à produção de
proteínas diferentes das normais;
• As mutações no DNA são raras (1 em 100 milhões de divisões
celulares), devido à existência de mecanismos de reparação de
DNA, por complexos enzimáticos.
Alterações do material genético: Mutações
EFEITOS DAS MUTAÇÕES NA SÍNTESE PROTEICA
Mutação
Somática Germinativa
Afeta células somáticas
Afeta células 
reprodutoras
Não é hereditária É hereditária
Sem efeitos evolutivos Com efeitos evolutivos
Alterações do material genético: Mutações
Alterações do material genético: Mutações
Exemplos:
A U G A A G U U U G G C U A AmRNA
5’
Proteína Met Lis Fen Gli
Stop
3’
A U G A A G U U U G G U U A A
Met Lis Fen Gli
Sem efeitos na sequência de aminoácidos
substituição de C por U
Stop
A U G A A G U U U A G U U A A
Met Lis Fen Ser Stop
A U G U A G U U U G G C U A A
Met
Stop
Sequência de aminoácidos alterada
substituição de G por A
Sem sentido
substituição de A por U
Alterações do material genético: Mutações
105
Alterações do material genético: Mutações
• A mudança de um nucleótido do DNA conduz à produção de 
uma proteína anormal.
DNA mutanteDNA 
mRNA mRNA
Hemoglobina normal Hemoglobina anormal
Glu Val
C T T C A T
G A A G U A
3’ 5’ 3’ 5’
5’ 3’5’ 3’
Alterações do material genético: Mutações