BIOLOGIA MOLECULAR Aula 5

1. PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM MEDICINA VETERINÁRIA DEPTO DE MEDICINA VETERINÁRIA PREVENTIVA BIOLOGIA MOLECULAR Aula 5

2. DNA ACTATGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGTCGATCGATCGA Transcrição RNA UGAUACGCGGUUCCGAUCGAUCGCGUACAGCUAGCUAGCU RNAr RNAt snRNA RNAm Proteína

3. ORGANIZAÇÃO DO GENOMA Regiõesnão-transcritas (inativas) - Funçõesestruturais - Regiõesregulatórias - > 90% do genomaeucariota Regiõestranscritas (ativas) – GENES - Genes quecodificamproteínas(mRNA) - Genes quecodificamrRNAs - Genes quecodificamtRNAs - Genes quecodificamoutros RNAs (snRNAs)

4. Start point Terminador Promotor Regiãotranscrita Transcrição RNA ucuguaugucuaugucaaugucugaagcuaucu O GENE atgagagctagctagctagcatcgatcatgctagcatcgtagctagctagctacgtcgtagctacgtagc ……………………………………………………………………………………………………………………… tactctgagatgctacgatcgatcgatcgatgctagcatcgtacgatgcatgcatgcatgcatgcatgcta DNA

5. Pro Met Ser Glu Ser Ile Phe GENES QUE CODIFICAM PROTEÍNAS DNA Start point Terminador Promoter atgagagctagctagctagcatcgatcatgctagcatcgtagctagctagctacgtcgtagctacgtagc ……………………………………………………………………………………………………………………… tactctgagatgctacgatcgatcgatcgatgctagcatcgtacgatgcatgcatgcatgcatgcatgcta Transcrição RNA 5`ucuguaugucuauuccaaucucugaaugauaucu-3` Tradução PROTEÍNA

6. O fluxo da informação genética

7. DNA RNA PROTEÍNA

8. DECIFRANDO O FLUXO DA INFORMAÇÃOGENÉTICA

9. DNA (núcleo) ACTATGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGTCGATCGATCGA Primeirapergunta: Qual é o link??? Proteína (citoplasma) Gli-Ala-Val-Leu-Ile-Trp-Pro-Arg-Lis-Asp

10. Estudos com fagoφX 174 deram a Primeira PISTA! A composição de RNAs virais era idêntica a do DNA molde

11. Segunda PISTA! A seqüência de RNAs corresponde exatamente a do DNA molde

12. Terceira PISTA! O intermediáriodasínteseprotéicaemE.coli é rapidamentesintetizado e degradado

13. O CONCEITO DE RNA “MENSAGEIRO” (Jacob & Monod, 1961) 1. Devem ser polinucleotídeos 2. A sequência de bases deve corresponder a sequência do DNA que o codifica 3. Devem ser heterogêneos em tamanho 4. Devem estar transitoriamente associados aos ribossomos 5. Devem ser sintetizados e degradados rapidamente

14. O CONCEITO DE MENSAGEIRO ACTATGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGTCGATCGATCGA UGAUACGCGGUUCCGAUCGAUCGCGUACAGCUAGCUAGCU O RNAm é o intermediário nasínteseprotéica Gli-Ala-Val-Leu-Ile-Trp-Pro-Arg-Lis-Asp

15. O CÓDIGO GENÉTICO

16. O QUE É O CÓDIGO GENÉTICO???

17. DNA ACTATGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGTCGATCGATCGA Proteína Gli-Ala-Val-Leu-Ile-Trp-Pro-Arg-Lis-Asp “RELAÇÃO ENTRE A SEQUÊNCIA DE BASES NO DNA e A SEQUÊNCIA DE AMINOÁCIDOS NA PROTEÍNA”

18. Decifrando o código genético

19. DNA ACTATGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGTCGATCGATCGA Primeirapergunta: Qual é a “coding ratio”? PROTEÍNA Gli-Ala-Val-Leu-Ile-Trp-Pro-Arg-Lis-Asp

20. Cadaaminoácido é codificadoportrês bases CODON

21. Sistemas de tradução “in vitro” “Freecellproteinsynthesis systems” RNA sintéticopodeservir de MENSAGEIRO Poli-UUUU Phe-Phe-Phe (fenilalanina) Poli - AAAA Lis-Lis-Lis (lisina) Poli - CCCC Pro-pro-pro (prolina) Poli - GGGG Gli-gli-gli (glicina)

22. Primeiros “Codons” decifrados UUU fenilalanina AAA lisina CCC prolina GGG glicina

23. TODOS OS 64 CODONS CODIFICAM AMINOÁCIDOS??? Poli-GUAGUA Val (GUA) Ser (AGU) Poli - GAUGAU Asp (GAU) Met (AUG) Poli - AUAAUA Ile (AUA) Asn(AAU) UGA, UAA e UAG nãocodificama.a. – STOP CODONS

24. O CÓDIGO GENÉTICO • Três bases > a.a. • Total: 64 codons • 61 codificama.a. • - TrêsSTOP codons • - Váriosa.a. possuem • mais de um codon

26. O CÓDIGO GENÉTICO É MUITO CONSERVADO

28. Próximadúvida: como o RNAm é traduzido (lido)? Ondeinicia a leitura? Sobreposição de bases? Vírgulas, saltos? Ondetermina? RNAm 5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAAAA-3` aa1 aa2 aa3 aa4 aa5 aa6 aa7 aa8 aa9

29. RNAm 5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAAAA-3` aa1 aa2 aa3 aa4 aa5 aa6 aa7 aa8 aa9 O RNA é lido continuamente (3 em 3) a partir de um ponto Seminterrupçõesousaltos Primeirocódon – sempre AUG Leituratermina no primeiroUGA, UAG ou UAA Sequência entre AUG e STOP – Open reading frame

32. O RNAmpossuitrêspossíveisfases de leitura 5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAAAA-3` 5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAAAA-3` 5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAUUGAAAA-3` MAS... SOMENTE UMA FASE É UTILIZADA

33. Codon de INICIAÇÃO – Sempre AUG (Procariotas raramente GUG) 5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAAAA-3` STOP

34. ORF: fase (janela) aberta de leitura Inicia em AUG – termina em UGA, UAA, UAG 5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAAAA-3` STOP 5`GAAUGCGAUAGAUCGAUGGAUCGAUCGAUUGAAAA-3` 5`GAAUGCGAUGGAUCGAUCGAUCGAUUGAUUGAAAA-3` STOP

36. EXPRESSÃO GÊNICA

37. O CÓDIGO GENÉTICO

38. MUTAÇÕES (definição) • Origem: • Erros da Polimerase durante a REPLICAÇÃO • Erros da Polimerase durante o REPARO • 3. Lesões (cross-link) durante a interfase Mutações em ponto, deleções e inserções Podem ter efeitos diversos, dep. do tipo, da célula e do local Em células somáticas: podem levar a neoplasias!

39. MUTAÇÕES EM PONTO: • De acordo com a troca de base: • Transições ou Transversões • 2. De acordo com o efeito: • - Silenciosa (mesmo a.a) • - “Missense” (a.a. diferente) • - “Nonsense” (stopcodon) • Não altera a fase de leitura • 2. Inserção • 3. Deleção • Alteram a fase de leitura (frameshift)

40. PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM MEDICINA VETERINÁRIA DEPTO DE MEDICINA VETERINÁRIA PREVENTIVA BIOLOGIA MOLECULAR Aula 5