Estrutura e função de ácidos nucleicos, Replicação de DNA,

transcrição e processamento de RNA, expressão gênica

Cromossomo

Cromossomas – estruturas filamentosas, longa no interior do núcleo

Genes - dispostos linearmente, lado ao lado, enfileirados no cromossomo

Organização Molecular do DNA

Nucleossomas – octâmero de histonasDupla fita enovelada, intercalado com histona H1

Animação – cromossoma coil

Cromossomas Humano

Genoma

Divisão celular

Células derivam de outras por um processo de divisão celular

MITOSE 2N = 2N

MEIOSE 2N = 1N - GAMETAS

DNA - Dupla hélice

Estrutura Molecular do DNA

Molécula filamentosa – longa número grande desoxirribonucleotídeos

BASE - nitrogenada

AÇUCAR - desoxirribose

FOSFATO - radical

Ligação fosfodiéster

Animação – estrutura DNA

Complementariedade do DNA

A - T

G - C

ESPECIFICIDADE fatores estéricosPontes de hidrogênio

DNA

RNAA - U

G - C

Nucleotídeos – portadores da informação genética

ribonucleosídeos

DNA

RNA

Proteínas

Funçõescelulares

Genoma

Transcriptoma

Proteoma

Metaboloma

Dogma central da genética

DNA - Replicação

Replicação - é o processo pelo qual o DNA é enzimaticamente copiado por uma DNA polimerase para produzir uma nova fital de

DNA complementar

Origem de replicação – genoma inteiro

DNA polimerase – molde dupla fita

Frequencia de erro na replicação = 1 em 1 milhão de nucleotídeos

Replicação - cópia de todo o DNA parental para formar moléculas de DNA-filhas

Animação - replicação

Dogma central da biologia molecular

5´

5´

3´

3´

DNA

Replicação do DNA

Síntese protéica

ProteínaH2N COOH

Tradução

5´ 3´ RNA

Síntese de RNA

Transcrição

Transcriçãoreversa

DNA - Transcrição

Transcrição - é o processo pelo qual uma seqüência de DNA é enzimaticamente copiada por uma RNA polimerase para produzir um RNA

complementar

Transcrição - processo em que partes da mensagem genéticasão reescritas na forma de ácido ribonucleico RNA

Animação - transcrição

DNA - Tradução

Tradução - mensagem genética, codificada pelo RNA é traduzida pelos ribossomos no alfabeto de 20 letras da estrutura proteica

Animação - tradução

Código Genético

Código Genético

Relação entre a sequencia de nucleotídeos do DNA (ou RNA transcrito) X sequencia de aminoácidos

3 nucleotídeos (códons) que começa de um ponto fixo. 1 aa = 1 trio nucleotídeos

Traduzido em 20 aminoácidos

Fase de leitura aberta = ORF

Célula dendritica

hepatócito

fibroblasto

Como células que possuem os mesmos genes são tão distintas?

GENE

Conceitos elaborados

sequencias expressas

genes de eucariontes é um mosaico de íntrons e exons

mRNA

Pré-mRNA

DNA genômico

5’-

5’-

5’- -3’

-3’

-3’

Proteína amino- -C-terminal

GeneDefinição Molecular

Alguns genomas são constituídos de RNA e não de DNA.

Alguns genes produzem RNA (tRNA e rRNA) e não proteínas.

Algumas regiões não-codificadoras são importantes para produção de RNA e

proteínas.

Seqüência de DNA codifica uma proteína

Toda seqüência de nucleotídeos necessária para a síntese de uma cadeia polipeptídica ou de RNA funcionais.

Regulatórias

Sítios de ligação da RNA polimerase

Sítios de ligação dos fatores de transcrição

Íntrons

Sítios de Poliadenilação - poliA

GeneRegiões não-codificadoras

Promotor E1 I1 E2 I2 E3 PoliA

Interruptor do geneFatores de transcrição

RNA polimerase

Seqüência codificadora

Seqüência não-codificadoraSplicing

Cauda de poliadenina

Gene

ATG

Promotor = Sequencia de DNA que permite a transcrição de um gene

Transcrição

Promotor E1 I1 E2 I2 E3 PoliA

5´ 3´

3´ 5´RNA pol

Transcrição - é o processo pelo qual uma seqüência de DNA é enzimaticamente copiada por uma RNA polimerase

para produzir um RNA complementar.

A transcrição é o primeiro e principal processo da expressão gênica!

- Como a RNA pol encontra os promotores no DNA? Como as proteínas regulatórias interagem com a RNA pol para ativar ou reprimir a transcrição?

O início da transcrição

O fator direciona a ligação da RNA pol ao DNA

O reconhecimento do promotor depende de seqüências consensus

2 hexâmeros região –10 ou TATA box (TATAAT) - TATA

BOX região –35 (TTGACA)

A

Reconhecimento

Início da transcrição de genes eucariotos pela RNA pol II

4 elementos de seqüência

O “binding” da TBP causa uma grande distorção do DNA na região do TATA Box “sinalização”

Reconhecimento

Processamento de RNA

Término da transcrição em Eucariotos

Molecular Biology of The cellFourth edition

Splicing de RNA

IgM

Splicing constitutivoSplicing alternativo

Transporte do mRNA para o citoplasma

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