Tradução e transcrição da molécula de DNA
- 1. Disciplina: Biologia Professora: Daniela Rodrigues Turma: 3° Série – Ensino Médio Biologia Molecular e Biotecnologia
- 2. Transcrição Transcrição é a síntese de uma molécula de RNA, processo que exige uma gama de proteínas, precursores de nucleotídeos de RNA e um molde de DNA para, ao final dessa fase, obter a primeira etapa na via de informação, que é o dogma central da biologia molecular: o DNA é transcrito em RNA, e este é traduzido em uma proteína.
- 3. Transcrição
- 4. Transcrição Todos os tipos de RNA são formados pelo processo de transcrição, e os principais são: • RNA ribossômico (RNAr): junto com proteínas, forma o ribossomo; • RNA mensageiro (RNAm): é o que contém a informação para a produção das proteínas; • RNA transportador (RNAt): carrega os aminoácidos até os ribossomos para compor as proteínas.
- 5. Transcrição
- 6. Tradução é a leitura, pelos ribossomos, da molécula de RNAm que foi transcrita (e processada, em eucariontes), e, como resultado, ocorre a formação de uma proteína. Proteínas são polímeros de aminoácidos unidos por ligações peptídicas. O grupo de bases que codificam um aminoácido é chamado códon unidade básica do código genético. Alguns aminoácidos são codificados por mais de um códon; mas um códon só codifica um determinado aminoácido. * Tradução
- 8. Componentes da tradução: *RNA mensageiro (RNAm): leva a informação genética da proteína. * Ribossomo (subunidade maior e menor) : ocorre o reconhecimento dessas moléculas e sua ligação para a formação da proteína. * RNA transportador (RNAt): carrega o aminoácido específico, informação fornecida por uma região conhecida como anticódon, que corresponde aos três nucleotídeos complementares à molécula de RNAm.
- 9. Etapas para a tradução: *iniciação: o RNAm liga-se à subunidade menor do ribossomo; depois, o RNAt liga-se ao RNAm pareando seu anticódon ao códon; com isso, a subunidade maior do ribossomo une-se ao complexo de iniciação.
- 10. Alongamento : os aminoácidos são unidos por ligações peptídicas para formar uma proteína. No ribossomo há dois sítios principais – A, no qual ocorre a entrada do aminoácido, e P, no qual fica o peptídeo em formação. O primeiro RNAt ocupa o sítio P, pois o códon de início está aí posicionado. * ligação peptídica é estabelecida. * o primeiro RNAt é transferido para o sítio E. * Depois, o ribossomo desloca-se no RNAm E os dois aminoácidos unidos ocupam o sítio P, deixando o sítio A livre para o próximo RNAt.
- 11. No término, o sítio A é ocupado por um fator de liberação, que se liga ao RNAm no códon de término. Como não há anticódons que pareiam com o códon de término, o polipeptídeo é liberado e as subunidades do ribossomo se dissociam.
- 13. Biotecnologia Nas últimas décadas, o desenvolvimento de pesquisas sobre os processos de replicação, transcrição e tradução do DNA vem proporcionando um avanço excepcional do conhecimento da informação genética e das técnicas utilizadas na sua manipulação. A tecnologia do DNA recombinante consiste em um conjunto de técnicas responsáveis por manipular o material genético dos seres vivos. Com o objetivo de isolar, recortar e colar uma região específica do DNA de um organismo em outro, esse estudo, também chamado engenharia genética, auxilia na análise, no manejo e na recombinação de sequências de DNA.
- 14. Biotecnologia Enzimas de restrição: *Consiste no isolamento de moléculas de DNA e inserção em outro organismo. *O processo envolve a fragmentação do DNA, feita com a introdução de enzimas de restrição, que atuam como “tesouras moleculares” *há outras que são capazes de ligar fragmentos de DNA, como as DNA ligases. Com essas enzimas, os cientistas podem isolar genes e inserir pequenos trechos de DNA em moléculas de DNA de organismos de outra espécie; o novo trecho inserido é denominado DNA recombinante.
- 15. * EcoRI: enzima isolada da bactéria Escherichia coli (Eco), usada como fator de restrição, R, em técnicas de engenharia genética. Enzimas de restrição: escherichia coli
- 16. Eletroforese Para visualizar e localizar fragmentos DNA, é utilizada a técnica de separação por eletroforese em gel de agarose. Esse processo de separação ocorre com base no tamanho e na carga elétrica dos fragmentos de DNA.
- 17. Eletroforese
- 18. *Clonagem gênica Vetor(plasmídeo)se liga ao fragmento de DNA o vetor introduz o DNA exógeno na Bactéria. Grande parte das técnicas de engenharia genética precisa usar muitas cópias de um fragmento específico do DNA. Na clonagem gênica esse trecho é introduzido em uma bactéria para que a célula replique seu DNA, agora recombinante, e produza cópias idênticas (clones) do trecho original inserido.
- 20. Reação em cadeia da polimerase (PCR) Com essa técnica é possível amplificar pequenos fragmentos de DNA mais de 1 bilhão de vezes em poucas horas, utilizando pequenas quantidades de DNA como amostra inicial. A replicação do DNA em PCR é mediada por uma DNA polimerase utilizando uma amostra de DNA como molde e um par de iniciadores(primer). Além disso, há uma solução de íons de magnésio , dNTPs (nucleotídeos, contendo as bases A, T, C e G), e outros sais.
- 21. * Reação em cadeia da polimerase (PCR) * O ciclo da PCR é repetido em média trinta vezes. * O processo de amplificação de uma sequência específica de DNA a partir de uma pequena amostra é automatizado por um equipamento chamado termociclador.
- 22. Fingerprinting de DNA *Também chamado perfil de DNA, o fingerprinting de DNA é uma técnica empregada para identificar pessoas individualmente. *No genoma de uma pessoas existem partes variáveis que tornam cada individuo diferente. *Essa técnica usa sequências curtas de DNA repetidas em tandem (adjacentes umas em relação às outras) encontradas no genoma, conhecidas como microssatélites ou STR. *As pessoas diferem quanto ao número de cópias, e essas diferenças podem ser detectadas por PCR. Assim, o DNA de um indivíduo com mais repetições terá um segmento amplificado maior do que outro com menos repetições. APLICAÇÕES: *Identificar pessoas em investigações criminais; *Testes de paternidade; * Estudo de relações genéticas entre organismos,
- 24. Mapeamento da variabilidade humana Além dos microssatélites, usados na técnica anterior, há também os polimorfismos de nucleotídeo único (SNP, do inglês single nucleotide polymorphism), que são alterações em um único par de bases e correspondem ao tipo de variação mais comum na sequência de DNA. Os SNPs, em sua maioria, são considerados marcadores biológicos, pois estão em regiões não gênicas, e auxiliam na localização de genes associados a doenças. APLICAÇÃO: Estudos que envolvem suscetibilidade a fatores ambientais, desenvolvimento de doenças e herança de doenças genéticas em famílias.
- 25. Terapia gênica Quando a manipulação genética é empregada no tratamento ou na prevenção de uma doença humana herdada ou adquirida, fala-se em terapia gênica ou geneterapia. Esse tipo de terapia utiliza a tecnologia do DNA recombinante para alterar o genoma do indivíduo que se pretende curar. O objetivo é reparar as deficiências de um gene (ou de um grupo de genes) afetado ou até mesmo inibir a expressão de certos genes nas células- alvo. Para isso, a terapia gênica pode envolver: *A substituição de um gene não funcional por uma cópia funcional; *A deleção de um gene não funcional; *A introdução de uma cópia gênica normal sem modificação do gene original; *A adição de um gene ausente no genoma.
Notas do Editor
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