Tradu ção Modificando o alfabeto molecular

1. TraduçãoModificando o alfabeto molecular Prof. Dr. Francisco Prosdocimi

2. Tradução em eukarya e prokarya Eventos pós-transcricionais

3. Processo de síntese de proteínas • RNAm contém o código do gene • RNAt é o adaptor que liga o mundo do ácido nucléico ao mundo das proteínas • RNAr faz parte do ribossomo e contém a enzima que catalisa a ligação entre aminoácidos adjacentes

4. tRNA é o adaptador de Crick ~60-90bp

5. Transcrição e processamento do RNAt • É transcrito de um genepresente no DNA • ... E então processado • Contém o código do adaptador

6. O código genético • Tradução in vitro de sequências de poli-nucleotídeos conhecidos • Diferenças nas cadeias laterais dos aminoácidos • Ribozimas X Enzimas

7. UUA CCU AUU AAA CGG Leu Pro Ile Lis Arg CUG CCG AUA AAG CGA O código genético é redundante • Gamow: 20 aminoácidos devem ser codificados por, pelo menos 3 bases Códon: cada grupo de três nucleotídeos consecutivos

8. Open reading frame • determinação da janela de leitura (ORF) • Código não-sobreposto

9. As seis fases de leitura possíveis 5'3' Frame 1 gaggtctggtttgcaactggggtctctgggaggaggggttaagggtggttgtcagtggcc E V W F A T G V S G R R G - G W L S V A 5'3' Frame 2 gaggtctggtttgcaactggggtctctgggaggaggggttaagggtggttgtcagtggcc R S G L Q L G S L G G G V K G G C Q W 5'3' Frame 3 gaggtctggtttgcaactggggtctctgggaggaggggttaagggtggttgtcagtggcc G L V C N W G L W E E G L R V V V S G 3'5' Frame 1 ggccactgacaaccacccttaacccctcctcccagagaccccagttgcaaaccagacctc G H - Q P P L T P P P R D P S C K P D L 3'5' Frame 2 ggccactgacaaccacccttaacccctcctcccagagaccccagttgcaaaccagacctc A T D N H P - P L L P E T P V A N Q T 3'5' Frame 3 ggccactgacaaccacccttaacccctcctcccagagaccccagttgcaaaccagacctc P L T T T L N P S S Q R P Q L Q T R P

10. Pareamento códon-anticódon • Pareamento de bases Watson-Crick nas duas primeiras bases do códon • 3’-5’ to 5’-3’ (pareamento anti-paralelo)

11. Bases oscilantes (wooble) • A base 3’ do códoné oscilante • O contato químiconão é perfeito (3D)

12. Inosina, derivado de Adenina

13. tRNA contém bases modificadas • Processamento dotRNA

14. Como o aminoácido correto é ligado ao tRNA? • Como o tRNA correto é ligado ao aminoácido? • Como o código genético funciona molecularmente

15. tRNA-aminoacil sintetases • Ligam o tRNA e o aminoácido • Reconhecem o anticódon e carregam o aminoácido correto

16. Aminoácidos ativados

17. Ativação do triptofano

18. Quantas tRNA-aminoacil transferases? • Uma por aminoácido? • Ou uma por códon? • Uma única amino acil tRNA sintetase liga um aminoácido a todos os seus tRNAs

19. Classes de tRNA aminoacil transferases

20. Controle da tradução I • Afinidade da enzima pelo tRNA disposto no código • tRNA errado liga-se lentamente e desliga-se rapidamente • A adição do aminoácido ao tRNA incorreto é muito lenta

21. Controle da tradução II • O aminoácidodeve se encaixarno sítio sintéticoda tRNA-aminoacil-sintetase • ... e não aosítio de edição • Mecanismo de peneira dupla

22. (des)Controle da tradução III • Não acontece verificação do aminoácido na tradução • O controle, portanto, é feito apenas no momento da aminoacilação do tRNA

23. O congelamento do código genético • Conservado em praticamente todos os organismos vivos • Maquinaria altamente complexa e eficiente • Surgiu uma única vez e todos os organismos vivos hoje são descendentes do organismo onde o código surgiu → adaptação!

24. Ribossomos

25. Estrutura 2D e 3D do RNAr

26. Ribossomos de E. coli

27. Ribossomos eucarióticos • O peso do ribossomo se deve mais ao componente de RNA do que ao componente protéico

28. Ribosomal components

29. Reciclagem ribossomal

30. Sítios ribossomais utilizados na tradução Quatro sítios: um para mRNA e três (sítio A, P e E) para tRNA

31. Prokarya X Eukarya • RNA policistrônicoOperon • RNA monocistrônicointeração entre proteínas que se ligam a cauda poliA e proteínas do Complexo de Iniciação

32. Iniciação da tradução • Procariotos: Shine-delgarno (Ribosome Binding Site) • Consenso de Kosak • hipótese do “scanning” pelo ribossomo • necessidade do 5’ CAP GCCRCCAUGG

33. Start codon • Normalmente codifica metionina

34. Iniciação da Tradução • Fatores de iniciaçãoda tradução • IF-1 e IF-3 • tRNA carregadoformil-metionina

35. Seleção do tRNAcorreto • Somente se pareia o anti-códon é que... • Liga-se também aorRNA

36. Complexo de iniciação da tradução • mRNA liga à subunidade menor do ribossomo • tRNA contendo metionina (formilada) liga-se ao complexo • Fatores de iniciação da tradução ajudam • Subunidade maior reune-se ao complexo

37. Sítios peptidil e aminoacil

38. Ribossomo A A A N-terminal H H -OOC – C – N - COH R H -OOC – C - NH2 R 5´ U A C A U G U U U C U U G A C C C C U G A G G C G U U 3´ 5´ RNA mensageiro

39. A A A H H -OOC-C-N-COH R .. • Formação da ligação peptídica H -OOC-C-NH2 R U A C A U G U U U C U U G A C C C C U G A G G C G U U

40. H H H -OOC - C – N – C – C – N -COH R O R H -OOC – C - NH2 R .. A A A U A C G A A • Translocação • Requer GTP A U G U U U C U U G A C C C C U G A G G C G U U

41. H H H -OOC - C – N – C – C – N-COH R O R - - - A A A G A A - - H -OOC – C - NH2 R .. A U G U U U C U U G A C C C C U G A G G C G U U

42. A A A G A A H OH H H H -OOC – C – N – C – C – N– C- C –N -COH R H RO R - - - A U G U U U C U U G A C C C C U G A G G C C A G

43. Sítios peptidil e aminoacil • O ribossomo possui 3 sítios onde cabem moléculas de tRNA • O alongamento da tradução • Proteínas são geradas do N ao C terminal

44. Ordem de ligação de aminoácidos

45. Ligação peptídica

46. Alongamento da tradução

48. Alongamento ainda... • O alongamento continua até o aparecimento de um códon de parada (stop codon) • UAA • UAG UGA

49. Terminação da Tradução • Fator de terminação liga-se ao stopcodon • UAA, UGA, UAG • Proteína é liberada • Complexo é desfeito

50. Releasing factor