Discentes: Ana Carolina Q. D. Medina – 9215722

Carlos S. Vasconcellos – 8928552

Celso A. de Souza Júnior – 8928718

Orlando Campovilla – 8523404

Docente: Júlio César Borges

Disciplina: Bioquímica II

Direção da Síntese

DNA → mRNA → Proteínas

Tópicos Abordados

○ Direção da Síntese de DNA;

○ Direção da Síntese de mRNA;

○ Direção da Síntese de Proteínas;

○ Referências;

○ Agradecimentos. 2

Direção da Síntese de DNA

○ A replicação do DNA é semi-conservativa;

○ John Cairns: Experimentos com DNA E. coli radioativo. Observou a

formação da bolha de replicação com forquilhas de replicação nas

extremidades;

○ Resultados: Ambas as fitas replicadas simultaneamente e

bidirecionalmente, ou seja, ambas as extremidades da volta

possuem forquilhas de replicação ativas.

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Direção da Síntese de DNA

○ Ross Inman: Descobriu que as voltas de replicação sempre se

iniciam em um único ponto chamado origem;

○ Regiões ricas em A=T ;

○ DNAs circulares: as forquilhas se encontram em um ponto do

lado do círculo oposto ao de origem (ori C).

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Direção da Síntese de DNA

○ Síntese do DNA:

○ Abertura da forquilha de replicação;

○ Filta molde lida na direção 3’ 5’;

○ Nova fita de DNA: Sempre sintetizada na direção 5’ 3’;

○ A hidroxila 3’ do nucleotídeo fica livre como ponto no qual o DNA é alongado;

○Necessita de Primers (geralmente pequenos fragmentos de RNA): Fornecem uma 3’OH

confiável.

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Como Podem Ambas as Fitas Serem

Sintetizadas Simultaneamente?

○ Uma deveria ser sintetizada no 3’ 5’ ??? NÃO

○ R. Okazaki: Uma das fitas é sintetizada em fragmentos

○ Fita líder: Contínua (5’ 3’) segue na mesma direção do movimento da forquilha de replicação

○ Fita retardada: Descontínua, a síntese 5’ 3’ ocorre na direção oposta ao movimento da

forquilha.

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Por que essa direção?

○Associada ao mecanismo da reação e a região onde os dNTP estão fosfatados/ativados;

○Os dNTP estão trifosfatados na 5’OH;

○A 3’OH está livre para o ataque nucleofílico.

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Direção da Síntese de DNA

○ Mecanismo:

○O fosfato ligado a 5’ OH do dNTP que entra é

atacado pela 3’OH do nucleotídeo que já está na

fita em construção (crescimento na direção

5’ 3’). Assim sempre fica uma 3’OH livre para o

próximo ataque;

○A saída do PPi dirige a termodinâmica do processo.

○Os fragmentos de Okazaki seguem o mesmo

mecanismo e posteriormente são unidos entre si por

DNA ligases;

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Mas e o Sentido Contrário Seria Possível?

○ Teríamos de pensar na possibilidade da fita ser lida no

sentido contrário (5’ 3’) e sintetizada na direção 3’ 5’;

○ Em segundo lugar, mas não menos importante, os

nucleotídeos precisariam estar trifosfatados (ativados) na

extremidade 3’, deixando a extremidade 5’ disponível

para o ataque nucleofílico.

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Direção da Síntese de mRNA

○ Transcrição DNA mRNA:

○Mesma linguagem (nucleotídeos);

○ Regulada por sequências específicas

○Não requer iniciador – promotores (sítio de

reconhecimento);

○ Terminação – fim da síntese;

○ Leitura da fita molde: 3’ 5’;

Direção da Síntese de mRNA

○ RNA-polimerase DNA-dependente:

○ Leitura da fita molde: 3’ 5’;

○Ataque da OH 3’ no fosfato 5’;

○ Síntese RNA (crescimento): 5’ 3’;

○ Síntese dirigida pela complementariedade

com o DNA.

○Mg2+ cofator (assiste o processo).

Direção da Síntese de mRNA

○ RNAm = complementar a fita molde;

○ Síntese RNA: 5’ 3’;

○ Alongamento da cadeia: movimento linear da

RNApol;

○ Ambas as fitas de DNA podem ser codificantes;

○Fita molde 3’ 5’;

○Fita codificante.

Direção da Síntese de mRNA

○ A reação não é catalisada pela RNApol no sentido contrário ao movimento 5’ 3’;

○ A reação pode parar:

○ Adição de um nucleotídeo na extremidade 3’ indevidamente pareado remoção feita por

reversão direta da RNApol .

○ Antibiótico contra bactérias: cordicepina:

○ Estrutura similar à Adenosina;

○Terminação prematura da síntese.

Direção da Síntese de Proteínas

○ tRNAs traduzem a sequência nucleotídica do mRNA em uma sequência de aminoácidos;

○ Ribossomo e seus quatro sítios de interação com RNAs.

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Direção da Síntese de Proteínas

○ Tradução: 5 etapas

○ Primeira Etapa: Ativação do aminoácido

○ Ocorre com a hidrólise de ATP e é catalisada por Aminoacil-tRNA sintetases

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Direção da Síntese de Proteínas

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Direção da Síntese de Proteínas

○ Etapa de alongamento:

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Direção da Síntese de Proteínas

○ Etapa de alongamento auxiliada por EF-G: dependente da hidrólise

de GTP.

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A síntese de Proteínas Poderia Ocorrer no

Sentido C-terminal → N-terminal?

○ Ativação do substrato;

○ Implicações na velocidade do processo de tradução.

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Procariotos versus Eucariotos

○ Compartimentalização celular:

○ Eucariotos: ○ Replicação e transcrição – núcleo;

○ Tradução – citosol.

○ Procariotos: ○ Replicação, transcrição e tradução – citosol.

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Conclusões

○ Síntese de biomoléculas poliméricas (DNA,

RNA e proteínas):

○ Iniciação, alongamento e término;

○ Estágios adicionais:

○ Ativação de precursores;

○ Processamento pós-sintético.

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Referências

○ VOET, D.; VOET, J. G. Biochemistry. 4th Edition, Wiley, p. 1248, 2010.

○ NELSON, D. L.; COX, M. M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 6ª Edição,

Artmed, 2014.

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OBRIGADOS!