1. Propriedades do DNA
a) Replicação
Processo que permite que uma molécula de DNA dê origem à outra e ocorre no núcleo da célula. É considerada semi-conservativa e ocorre antes da divisão celular.
Ocorre da seguinte forma:
I. Abertura da hélice é feita pela enzima helicase, nas origens de replicação.
II. Polimerização das fitas pela DNA polimerase. Esta enzima precisa de uma terminação -OH livre para começar a polimerizar, por isso, o sentido da síntese é 5' -> 3'. Assim, uma fita será polimerizada continuamente (fita leading) e outra descontinuamente (fita lagging), formando o que chamamos de fragmentos de Okazaki. Esses fragmentos serão depois unidos.
OBS: A DNA polimerase não consegue iniciar a cadeia de DNA. Outra enzima, RNA polimerase, inicia a cadeia colocando alguns nucleotídeos de RNA. Esse segmento de iniciação chama-se primer. A partir dele, a DNA polimerase alonga a cadeia. Os primers são removidos depois.
RESUMO:
- No Vestibular!
(PUC-RS) Qual das alternativas abaixo apresenta a informação que nos permite afirmar que a replicação do DNA é semiconservativa?
a) Durante a divisão da molécula original somente uma das fitas é copiada; a outra permanece inativa.
b) No início do processo replicativo, forma-se um total de seis fitas de DNA.
c) As duas fitas de DNA parental são copiadas, originando moléculas filhas com somente uma das fitas.
d) As enzimas que participam dos processos de replicação são somente de origem materna.
e) No fim da replicação, cada uma das moléculas resultantes apresenta a metade do número de pontes de hidrogênio.
a) Durante a divisão da molécula original somente uma das fitas é copiada; a outra permanece inativa.
b) No início do processo replicativo, forma-se um total de seis fitas de DNA.
c) As duas fitas de DNA parental são copiadas, originando moléculas filhas com somente uma das fitas.
d) As enzimas que participam dos processos de replicação são somente de origem materna.
e) No fim da replicação, cada uma das moléculas resultantes apresenta a metade do número de pontes de hidrogênio.
RESOLUÇÃO
O que nos permite afirmar que a replicação do DNA é semi-conservativa é que, ao final do processo, as moléculas filhas terão cada uma, uma fita do DNA parental, como visto na explicação acima. Logo, a resposta correta é letra B.
b) Transcrição
É a produção de uma molécula de RNA a partir de uma de DNA., ocorre no núcleo da célula. A transcrição ocorre apenas em determinadas sequências do DNA, que são chamadas de genes. É o 1º passo da expressão gênica.
O DNA é o mesmo em todas as células do organismo. O que difere são os genes ativos em cada célula. As regiões em eucromatina (desespiralizadas) são regiões ativas. As em heterocromatinas (espiralizadas) são inativas.
A transcrição ocorre da seguinte forma:
I. Abertura da hélice. Sequências promotoras indicam o início da transcrição (TATA box)
II. Polimerização da fita de RNA pela RNA polimerase.
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Animação:
Links: Animação da transcrição
2. RNA: Estruturas e Propriedades
Tipos de RNA:
- RNA Mensageiro (RNAm) - É sintetizado pelo DNA, produto da transcrição. Depois de produzido, migra para o citoplasma, onde será lido e traduzido em proteína.
- RNA Ribossomal (RNAr) - Formação de ribossomos.
- RNA Transportador (RNAt) - Transporta os aminoácidos até o local da síntese proteica.
É o processo responsável pela produção de proteínas na célula, ocorre no citoplasma. Antes de detalhar a síntese proteica, veremos algumas características do código genético:
"Código genético é a relação entre a sequência de bases no DNA e a sequência correspondente de aminoácidos, na proteína. Ele é equivalente a uma língua e é constituído basicamente por um dicionário de palavras, a tabela do código genético e por uma gramática, correspondente às propriedades do código, que estabelece como a mensagem codificada no material genético é traduzida em uma sequência de aminoácidos na cadeia polipeptídica. "
(www.wikipedia.org)
Propriedades do código genético:
- 3 nucleotídeos = 1 códon = 1 aminoácido
- É degenerado. Um mesmo aminoácido pode ser codificado vários códons diferentes.
- É universal. Pode ser lido por qualquer ser vivo.
I. A subunidade menor do ribossomo liga-se ao RNAm na regiao de AUG (códon de iniciação). O RNAt, que transporta o aminoácido metionina (met), liga-se ao códon de iniciação por complementaridade da sua sequência de três nucleotídeos - anticódon. A subunidade maior liga-se à subunidade menor. O ribossomo está então funcional.
II. O anticódon de um novo RNAt, que transporta um segundo aminoácido, liga-se ao segundo códon. Forma-se, assim, uma ligação peptídica entre esses dois aminoácidos. O ribossomo avança três bases e o processo repete-se ao longo do RNAm para a construção de uma proteína.
III. Quando o ribossomo chega a um códon de terminação, termina a síntese. A proteína é liberada e as subunidades ribossomais podem ser utilizadas para formar um novo complexo de iniciação com uma molécula de RNAm.
Animação:
OBS¹: Um RNAm pode ser lido por vários ribossomos, formando o polissomo.
OBS²: Os genes nos eucariotos possuem regiões não codificantes, que são retiradas do RNAm antes da tradução (splicing). Essa região chama-se íntron.
- No Vestibular
Identifique a sequência de bases que irá compor o trecho de RNA mensageiro a ser traduzido em proteína e determine o número de aminoácidos a serem introduzidos na proteína nascente.
RESOLUÇÃO
A remoção de íntrons durante o processamento dos RNA mensageiros nas células eucariotas é um mecanismo muito frequente. Os éxons restantes são ligados entre si, formando o RNA mensageiro maduro, pronto para ser traduzido em moléculas de proteínas. Com a remoção do íntron do pró-RNAm, composto pelas bases GCUUAACGG, restarão os éxons AUGGAA e AAAUAC, que serão fundidos e traduzidos nos primeiros 4 aminoácidos da proteína nascente.
(Gabarito comentado pela banca da Uerj)
(UERJ - 2010 / 2º EQ) Alguns vírus, como o da poliomielite, contêm RNA de fita simples (+), que podem funcionar diretamente como mensageiros na célula infectada. Esses RNA possuem uma sequência nucleotídica necessária para que o códon de iniciação da síntese proteica seja identificado, como mostra o esquema a seguir:
Considere, para um RNAm desse tipo, que sintetiza um peptídeo viral, as seguintes informações:
• se a base nitrogenada adenina do códon de iniciação é a de número 1, a base uracila do códon de terminação
será a de número 133, seguindo-se o sentido da tradução;
• o códon UGG aparece duas vezes na porção desse RNA que codifica o peptídeo.
Observe, na tabela abaixo, a identificação de alguns códons:
• se a base nitrogenada adenina do códon de iniciação é a de número 1, a base uracila do códon de terminação
será a de número 133, seguindo-se o sentido da tradução;
• o códon UGG aparece duas vezes na porção desse RNA que codifica o peptídeo.
Observe, na tabela abaixo, a identificação de alguns códons:
O aminoácido metionina, introduzido no peptídeo pelo códon iniciador, é imediatamente removido após o término da tradução.
A percentagem de triptofano na composição da molécula desse peptídio é de:
A percentagem de triptofano na composição da molécula desse peptídio é de:
(A) 1,48%
(B) 1,55%
(C) 4,44%
(D) 4,65%
RESOLUÇÃO
Como o esquema mostra, a sequência de nucleotídeos inicial do RNA viral induz o reconhecimento do códon de iniciação, que corresponde ao aminoácido metionina. Segue-se a sequência nucleotídica que será traduzida em proteína. A tradução é bloqueada quando o códon de terminação, que não corresponde a aminoácido algum, é atingido. Dessa maneira, se a base adenina (A) do códon de iniciação (AUG) é 1, e a base uracila (U), a primeira de qualquer um dos possíveis códons de terminação (UAG, UAA ou UAC), é 133, pode-se dizer que o número total de bases que formam a sequência que será traduzida em aminoácidos é de 133 - 1 = 132. Como cada 3 bases formam um códon, o número de aminoácidos codificados pelo RNA será de 132 
3 = 44. Porém, a metionina introduzida pelo códon de iniciação é imediatamente removida após a síntese, fazendo com que o peptídio formado tenha 44 - 1 = 43 aminoácidos. Como dois códons desse peptídeo são do triptofano (UGG), a proporção desse aminoácido na molécula do peptídeo será de 2 em 43, ou seja, 4,65%.
3 = 44. Porém, a metionina introduzida pelo códon de iniciação é imediatamente removida após a síntese, fazendo com que o peptídio formado tenha 44 - 1 = 43 aminoácidos. Como dois códons desse peptídeo são do triptofano (UGG), a proporção desse aminoácido na molécula do peptídeo será de 2 em 43, ou seja, 4,65%.
(Gabarito comentado pela banca da Uerj)
Links: Animação 2 Síntese proteica
