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• Processamento de rRNA em procariotas

  1. Ribonucleases clivam o transcrito inicial, separando os 3 rRNAs

  2. Exonucleases digerem os extremos

  
• Em bactérias, os 3 tipos de rRNA (16S rRNA, 23S rRNA e 5S rRNA) são transcritos num único transcrito primário (ou pré-rRNA)

  
• Processamento de rRNA em eucariotas


  1. Pré-rRNA sofre uma série de clivagens e modificações (metilação e formação de pseudouridina (Ψ))

  2. Ação de pequenos RNAs nucleolares (snoRNAs) associados a proteínas (snoRNPs)

  3. Envolve ainda uma série de proteínas como exonucleases

  
• O rRNA é produzido no nucléolo, mas os ribossomas vão funcionar no citoplasma

  
• rRNA – ribossomas representam a vasta maioria dos RNA de uma célula (até 95-97% em bactérias e cerca de 80% num mamífero)
• Procesamento de tRNA


  1. Alguns tRNA são transcritos conjuntamente num mesmo transcrito primário e o seu processamento é pós-transcricional

  2. Os pré-tRNAs sofrem muitos tipos de modificações

  
• Nos eucariotas, o processamento dos tRNA ocorre no núcleo e é realizado exclusivamente por proteínas (não envolve outros RNAs)

  
• Uma modificação importante é a adição da sequência CCA no extremo 3' (local onde vai ser carregado o aminoácido)
• Alguns tRNAs sofrem splicing
• tRNA – RNA de transferência

  • A estrutura tridimensional dos tRNA é estabilizada por emparelhamento de algumas bases (formação de três loops)
  • Em todos os tRNA, o extremo 3' tem a sequência CCA, onde irá ser carregado o aminoácido
  • Alguns nucleótidos no tRNA são modificados: mG, m2G, mI, DHU, pseudouridina (ψ), inosina (I)

  
• Os diferentes tRNA apresentam uma estrutura semelhante, mas cada tRNA tem uma estrutura tridimensional única que permite o seu reconhecimento pela correcta aminoacil-tRNA sintetase, que cataliza a ligação específica do respectivo aminoácido

  
• Tradução


  1. mRNA vai ser usado como template para a síntese proteica

  2. Tradução vai ser levada a cabo pelos ribossomas

  3. Processo envolve mRNA, rRNA e tRNA

  
• Código Genético


  • Quatro tipos de bases azotadas, 20 aminoácidos
  • Leitura em codões – grupos de 3 nucleótidos
  • Código genético é degenerado (61 codões para 20 aminoácidos) e não ambíguo (um dado codão corresponde a um só aminoácido)
  • Existem algumas variações do código genético padrão, nomeadamente mitocondriais
• Emparelhamento Wobble


  • Alguns tRNA podem ligar-se a vários codões
  • Permissividade ocorre apenas na 3ª posição do codão e não coloca em causa o código genético
  • Permite usar menos que 61 tRNAs para os 61 codões que levam à incorporação de aminoácidos
• A utilização de codões
• Os múltiplos codões que codificam um mesmo aminoácido são designados codões sinónimos. Contudo, numa dada espécie, nem todos os codões sinónimos são usados com a mesma frequência
• Tradução - Início em Procariotas

  1. Start codon

  2. 5' UTR contém a região de ligação ao ribossoma (RBS) e pode conter sequências regulatórias

  3. Sequência de Shine-Dalgarno (ligação 16S rRNA-mRNA)

  4. Complexo de iniciação forma-se no extremo 5' do mRNA

  5. Fatores de iniciação (IF1, IF2 e IF3) facilitam a assemblagem do ribossoma e o início da tradução no codão de iniciação

  
• É utilizado um tRNA específico no início da tradução: fMet (N-formil-metionina)
• Início da Tradução em Eucariotas

  1. Complexo de iniciação forma-se no extremo 5' do mRNA

  2. Ribossomas dos eucariotas são maiores e o processo de iniciação da tradução envolve mais fatores de iniciação e é mais complexo

  3. Extremo 5' modificado (cap) é muito importante para o início da tradução (local de ligação de várias proteínas)

  4. Normalmente o primeiro AUG é usado como codão de iniciação, mas a sequência em redor do AUG é importante para o seu reconhecimento

  
• Tradução – elongação em bactérias


  1. Locais no ribossoma: aminoacilo (A), peptidilo (P), saída (E)

  2. Ligação peptídica é catalizada por uma peptidil-transferase

  3. EF-elongation factor

  
• Tradução – elongação em eucariotas

  1. Fator de elongação EF1α-GTP induz alteração conformacional no ribossoma colocando o tRNA com o aminoácido seguinte no local A

  2. Subunidade maior catalisa a ligação peptídica e a hidrólise do EF2-GTP causa outra alteração conformacional no ribossoma que faz com que este avance um codão

  
• Tradução - Terminação


  1. Codões STOP – UGA, UAA, UAG

  2. Fatores de dissociação: RF1 e RF2 em bactérias, eRF1 e eRF3 em eucariotas

  3. Fator de dissociação vai reconhecer o codão de terminação e induzir a hidrólise da ligação aminoacil simultaneamente com a hidrólise do GTP com subsequente libertação do polipéptido
• Polissoma – vários ribossomas operam sobre o mesmo mRNA

  
• Tradução – elongação em bactérias


  locais no ribossoma: aminoacilo (A), peptidilo (P), saída (E)
• Tradução – elongação em bactérias


  a ligação peptidica é catalizada por uma peptidil-transferase

  
• EF-elongation factor


  Fator de elongação
• Tradução – elongação em eucariotas


  1. O fator de elongação EF1α-GTP induz uma alteração conformacional no ribossoma colocando o tRNA com o aminoácido seguinte no local A

  2. A subunidade maior catalisa a ligação peptídica e a hidrólise do EF2-GTP causa outra alteração conformacional no ribossoma que faz com que este avance um codão

  
• Codões STOP


  UGA, UAA, UAG
• Factores de dissociação


  RF1 e RF2 em bactérias, eRF1 e eRF3 em eucariotas (RF-Release Factors)

  
• Tradução


  O factor de dissociação vai reconhecer o codão de terminação e induzir a hidrólise da ligação aminoacil simultaneamente com a hidrólise do GTP com subsequente libertação do polipéptido
• Polissoma – vários ribossomas operam sobre o mesmo mRNA (em procariotas e eucariotas)
• Em procariotas – a transcrição e a tradução ocorrem simultaneamente
• Aminoácido


  grupo amino (-NH2), grupo carboxilo (-COOH), cadeia lateral R (distinta nos diferentes aminoácidos)
• Formas L- e D- de um aminoácido


  • Diferem na forma como os diferentes grupos se organizam no espaço, em torno do Cα
  • A forma L é a mais comum, mas a forma D também existe na natureza (conferindo diferentes funções)
• Aminoácidos


  • Podem ser classificados de acordo com a natureza química da sua cadeia lateral (ou grupo R)
  • A cadeia lateral pode diferir em estrutura, carga elétrica, solubilidade em água, etc.
• Massa de uma proteínas


  Expressa em daltons (Da)
• Estrutura primária


  • Sequência de aminoácidos indicada do terminal amino (N-terminus) para o terminal carboxílico (C-terminus)
• Estrutura secundária


  • Os dois tipos principais são a hélice alfa e a folha beta (paralela ou anti-paralela)
  • Ligações entre o "backbone" de aminoácidos formando arranjos específicos
  • Ligações por pontes de hidrogénio entre os grupos C=O e H-N

  
• Hélice α (alfa)


  • As cadeias laterais ficam voltadas para fora

  
• Folhas β (beta)


  • As cadeias laterais ficam acima ou abaixo do plano