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Replicação, transcrição e tradução
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Replicação do DNA
O DNA tem capacidade de se auto-duplicar, processo que recebe o nome de REPLICAÇÃO ou DUPLICAÇÃO.
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Este processo consiste na abertura de uma molécula de DNA parental com subsequente formação de duas novas moléculas filhas idênticas, cada uma contendo 50% da molécula mãe.
O processo de replicação é semi-conservativo
Cada uma das suas moléculas recém formadas conserva uma das cadeias da molécula que a originou e forma uma cadeia nova, complementar ao seu molde.
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Ocorre abertura da fita com a formação de dois filamentos (que servirão de molde) e exposição das bases nitrogenadas.
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Cada base exposta irá parear com sua base complementar, reconstruindo, assim, as duas dupla hélices.
A replicação ocorre no núcleo da célula e ocorre principalmente com a atuação da enzima DNA polimerase, que faz a extensão da fita de DNA no sentido 5`- 3`.
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Que tipos de agentes fazem com que a dupla hélice seja desenrolada e quebrada, e, depois, reconstruída?
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Enzimas
DNA-Girase: Facilita o desenrolamento da dupla hélice.
Helicase: Separa a dupla hélice de DNA a partir da forquilha de replicação.
SSB (proteína ligante de DNA): Se liga ao DNA e impede que as bases da dupla fita voltem a formar as pontes de hidrogênio, mantendo, portanto, as fitas separadas para que as enzimas de replicação possam agir.
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DNA-Polimerase: Irá sintetizar um novo filamento complementar para cada filamento parental que se separou. Um dos filamentos será sintetizado de forma contínua, enquanto o outro será sintetizado de maneira descontínua, permanecendo alguns trechos deste filamento incompletos. Corrige ainda os erros na inserção das bases.
DNA-Ligase: Preenchimento dos trechos em falta durante a replicação descontínua.
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Os fragmentos sintetizados na fita descontínua são chamados de Fragmento de Okazaki e são ligados enzimaticamente para gerar uma fita contínua.
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transcrição
Transcrição é o processo de formação do RNAm mensageiro a partir da cadeia-molde de DNA. Este tem como função "informar" ao RNAt (RNA transportador) a ordem correta dos aminoácidos a serem sintetizados mais tarde em proteínas, através da tradução desse RNA.
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TRANSCRIÇÃO: DNA para RNAm
Síntese de RNA usando como molde a fita de DNA.
É realizada por um complexo enzimático
utilizando a enzima RNA polimerase como enzima chave.
Ocorre basicamente em três etapas principais: iniciação, alongamento e
término
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Etapas da transcrição:
1 - Iniciação da transcrição:
Uma das fitas de DNA é usada como fita molde. Esta fita é aberta e as bases são expostas.
2 – Alongamento:
A RNA polimerase inicia a adição de nucleotídeos numa velocidade de 50 nucleotídeos por segundo.
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Etapas da transcrição
3 – Término:
No término da transcrição a molécula de RNA formada é liberada, assim como a RNA polimerase e a fita de DNA volta ao normal.
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Imaginando um segmento hipotético de um filamento de DNA com a sequência de bases:DNA- ATGCCGAAATTTGCGO segmento de RNAm formado na transcrição terá a sequência de bases:RNA- UACGGCUUUAAACGC
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Como a RNA polimerase sabe onde iniciar e quando terminar a transcrição?
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RNA polimerase reconhece sequências denominadas promotores (sequências de nucleotídeos localizadas imediatamente antes de um gene)
Após reconhecimento dos promotores ocorre a formação da bolha de transcrição (Cerca de 17 bp desenrolados)
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Exemplo de promotores:
Sequência TATA (TATA box)
Sequência CAAT
Sequência rica em GC
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Término da transcrição
Existem seqüências típicas que sinalizam o fim da transcrição.
RNAm formado recebe a adição de vários nucleotídeos adenina (cauda de poli A).
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É o fim?
RNAm recém formado (transcrito primário) é processado.
Ocorre retirada de íntrons e formação do RNAm pronto a ser traduzido.
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Os genes contém regiões codificantes conhecidas como ÉXONS, que são expressos, com seqüências intercalares conhecidas como ÍNTRONS, que não são expressas.
Os ÍNTRONS são removidos do RNAm final.
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Conclusão
Em uma célula eucariótica, o RNAm produzido destaca-se de seu molde e, após passar por um processamento, atravessa a carioteca e se dirige para o citoplasma, onde se dará a síntese protéica. Com o fim da transcrição, as duas fitas de DNA seu unem novamente, refazendo-se a dupla hélice.
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tradução
Tradução é o nome utilizado para designar o processo de síntese de proteínas. Ocorre no citoplasma com a participação, entre outros, de RNA e de aminoácidos.
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Tradução: de RNAm para proteínas
Processo pelo qual a seqüência de bases de um RNAm é usada para
codificar a seqüência de aminoácidos que formará uma dada proteína.
O RNAm passa pela membrana nuclear para os ribossomos no
citoplasma, onde serve de molde para a síntese de uma cadeia polipeptídica.
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Ribossomos
Complexo de proteína e RNA ribossômico (RNAr) que catalisa a síntese de polipeptídeo.
Ligação do RNAm a um RNAt na superfície do ribossomo.
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RNA ribossômico (RNAr)Associando-se a proteínas, as fitas de RNAr formarão os ribossomos, orgânulos responsáveis pela leitura da mensagem contida no RNA mensageiro.
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RNAs transportadores (RNAt)
Responsáveis pelo transporte de aminoácidos até o local onde se dará a síntese de proteínas junto aos ribossomos.
São moléculas de RNA de fita simples, de pequeno tamanho, contendo, cada uma, cerca de 75 a 85 nucleotídeos. Cada fita de RNAt torce-se sobre si mesma.
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Aminoácidos são trazidos pelo RNA transportador (RNAt) de acordo com seu anticódon.
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Duas regiões se destacam em cada transportador: uma é o local em que se ligará o aminoácido a ser transportado e a outra corresponde ao trio de bases complementares (chamado anticódon) do RNAt, que se encaixará no códon correspondente do RNAm.
Anticódon é o trio de bases do RNAt, complementar do códon do RNAm.
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Aminoácidos são trazidos pelo RNA transportador (RNAt) de acordo com seu anticódon.Esse é ligado ao último aminoácido que foi adicionado e a proteína vai sendo formada.
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O término da síntese ocorre devido ao aparecimento no sítio A de um códon para término (UAG, UAA, UGA)
O ribossomo é liberado
Uma molécula de RNAm é traduzida simultaneamente por diferentes ribossomos, com isso gera a formação de várias proteínas ao mesmo tempo.
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Conclusão
Toda molécula de RNAm possui:
um Códon de iniciação, que é sempre o mesmo (AUG), correspondente ao aminoácido metionima;vários códons que determinam a sequência dos aminoácidos no polipeptídeo;um códon de terminação, que marca o final daquela cadeia polipeptídica, podendo ser UAG, UAA, ou UGA; só há um deles na molécula de mRNA.