Código Genético Professora Ilíada Rainha de Souza Maio de 2012

(1)

Código Genético

Professora Ilíada Rainha de Souza

(2)

Revisando...

nucleotídeo

base

Açúcar

fosfatado

(3)

(4)

adenina

timina

guanina

citosina

Esqueleto de açúcar-fosfato

DNA

Ligação de hidrogênio

Esqueleto de açúcar-fosfato

adenina

uracila

RNA

(5)

Esqueleto

açúcar-fosfato

Pares de base por

ligação-hidrogênio

DNA dupla-fita

DNA dupla-hélice

RNA fita-simples

RNA

(6)

Esqueleto

açúcar-fosfato

Pares de base por

ligação-hidrogênio

DNA dupla-fita

DNA dupla-hélice

RNA fita-simples

RNA

(7)

Revisando...

Replicação

Transcrição

Tradução

(8)

(9)

Código genético

4 bases nucleotídicas

(A,T,G,C)

20 aminoácidos

RNAt “lê” códon: 3 nucleotídeos



64 possibilidades

61 códons representam aminoácidos

(10)

GGA

W

atso

n

et

al.

, B

io

lo

gia

Mol

ec

u

lar d

o Gen

e (2

00 6)

.

(baseado no RNAm)

(11)

Código genético

4 bases nucleotídicas

(A,T,G,C)

20 aminoácidos

RNAt “lê” códon: 3 nucleotídeos



64 possibilidades

61 códons representam aminoácidos,

»

3 de terminação (ou sem sentido)

Código genético é degenerado

(12)

GGA

W

atso

n

et

al.

, B

io

lo

gia

Mol

ec

u

lar d

o Gen

e (2

00 6)

.

Phe

Ser

3ª base é

variável

(baseado no RNAm)

(13)

GGA

W

atso

n

et

al.

, B

io

lo

gia

Mol

ec

u

lar d

o Gen

e (2

00 6)

.

C  U

A  G

Leu

Variação na proporção AT/CG no DNA em diferentes organismos:

sem variação correspondente na mudança de aminoácidos

(14)

Evolução do código

Variações



minimizar os efeitos de mutações

• Primeira posição  aminoácidos semelhantes

• Segunda posição

»

Pirimidinas (A,G): aa hidrofóbicos

»

Purinas (C,U): aa polares

• Terceira posição: manutenção do aminoácido

A:T por C:G

(Transição )



aminoácido muito

semelhante

(15)

(16)

GGA

(baseado no RNAm)

W

atso

n

et

al.

, B

io

lo

gia

Mol

ec

u

lar d

o Gen

e (2

00 6)

.

Duas primeiras

bases forem de

G

ou C

 mesmo

aminoácido

Se for

A ou U

, a

terceira base será

fundamental

(17)

Evolução do código

Caso as duas primeiras bases forem de

G ou C

 mesmo aminoácido

Se for

A ou U

, a terceira base será fundamental

Considerando que o pareamento G:C é mais forte que

o pareamento A:U

(18)

Oscilação anticódon

Como existem 61 RNAt para 20 aminoácidos:

RNAt  1 aminoácido

Exceção:

metionina (AUG) e triptofano (UGG)

Anticódons com base diferente:

iosina

(adenina

(19)

(20)

Oscilação anticódon

Teoria da oscilação (Crick, 1966)

Extremidade

5’

do

anticódon

não

tem

pareamento tão fiel

W

atso

n

et

al.

, B

io

lo

gia

Mol

ec

u

lar d

o Gen

e (2

00 6)

.

(21)

W

atso

n

et

al.

, B

io

lo

gia

Mol

ec

u

lar d

o Gen

e (2

00 6)

.

(22)

W

atso

n

et

al.

, B

io

lo

gia

Mol

ec

u

lar d

o Gen

e (2

00 6)

.

(23)

Regras do Código

Código lido na direção 5’ para 3’;

Códons não são sobrepostos e a mensagem

não é interrompida;

A mensagem é traduzida a partir do códon

de iniciação, que determina a quadro de

leitura.

(24)

(25)

Descoberta do Código

Poli-fenilalanina

Tradução

Heinrich Matthaei e Marshall Nirenberg

1961

Nobel de fisiologia ou

medicina 1968

(26)

Código é universal (quase)

Resultados dos sequenciamentos em

grande escala confirmaram a universalidade;

Engenharia genética cresceu (ex.: insulina humana

produzida por bactérias).

O código é quase universal

Organelas subcelulares possui um código genético

diferenciado:

• mitocôndrias de: mamíferos (inclusive humano),

leveduras, moscas-das-frutas e plantas “superiores”

(27)

UGA

GGA

(28)

(29)

1) Anemia falciforme

(drepanocitose ou siclemia)

http://www.mdsaude.com/2008/12/anemia-falciforme-drepanoctica-e-trao.html

http://www.infoescola.com/doencas/anemia-falciforme/

(30)

1) Anemia falciforme



Doença hereditária



Membrana celular que se rompe facilmente



Mais comum em indivíduos de origem africana

http://www.mdsaude.com/2008/12/anemia-falciforme-drepanoctica-e-trao.html

http://www.infoescola.com/doencas/anemia-falciforme/

(31)

1) Anemia falciforme



Falta de oxigênio;



Dor;



Febre;



Icterícia, etc.

http://www.mdsaude.com/2008/12/anemia

-falciforme-drepanoctica-e-trao.html

(32)

1) Anemia falciforme



Cadeia

_{α, β}

(33)

1) Anemia falciforme



Cadeia

_{α, β}

http://www.teliga.net/2011/07/estrutura-e-funcao-da-hemoglobina.html

Hemoglobina β

Códon 6

G

A

G  G

T

G

(34)

1) Anemia falciforme



Hemoglobina

_{α, β}

http://www.teliga.net/2011/07/estrutura-e-funcao-da-hemoglobina.html

G

A

G  G

T

G

GGA

(baseado no RNAm)

Aminoácido ácido por

aminoácido básico

(35)

1) Anemia falciforme

(36)

2) Fibrose Cística

(Mucoviscidose)

“

Maldita a criança que, ao ser beijada na testa, tem a

pele salgada! É enfeitiçada e logo deverá morrer.”

Folclore Europeu

(37)

2) Fibrose Cística

(Mucoviscidose)



Doença hereditária, cromossomo 7;



Controle de íons de Cl

-

_{e Na}

+

_;



Glândulas exócrinas.

(38)

(39)

Código Genético – Genética I (BIO 7211) – Ticiana D. J. Farias – Outubro de 2011

Congestão pulmonar, infecções e má absorção de

nutrientes pelo pâncreas

(40)

2) Fibrose Cística



Gene

CFTR

associado



ΔF508: deleção aminoácido nesta

posição

(41)

2) Fibrose Cística

(42)

2) Fibrose Cística

Glu Asp Ile Ile Phe Gly Val Ser Try

508

509

507

(43)

2) Fibrose Cística

GGA

(baseado no RNAm)

(44)

2) Fibrose Cística

Glu Asp Ile Ile Phe Gly Val Ser Try

GAG GAU AUC AUC UUU GGU GUU AGU ACU

508

509

507

(45)

2) Fibrose Cística

Glu Asp Ile Ile Phe Gly Val Ser Try

GAG GAU AUC AUC UUU GGU GUU AGU ACU

508

509

507

(46)

2) Fibrose Cística

Glu Asp Ile Ile Phe Gly Val Ser Try

GAG GAU AUC AUC UUU GGU GUU AGU ACU

508

509

507

(47)

2) Fibrose Cística

Glu Asp Ile Ile Phe Gly Val Ser Try

GAG GAU AUC AUC UUU GGU GUU AGU ACU

508

509

507

(48)

2) Fibrose Cística

Glu Asp Ile Ile Phe Gly Val Ser Try

GAG GAU AUC AUC UUU GGU GUU AGU ACU

508

509

507

(49)

2) Fibrose Cística

Glu Asp Ile Ile Phe Gly Val Ser Try

GAG GAU AUC AUC UUU GGU GUU AGU ACU

508

509

507

(50)

2) Fibrose Cística

Glu Asp Ile Ile Phe Gly Val Ser Try

GAG GAU AUC AUC UUU GGU GUU AGU ACU

508

509

507

(51)

2) Fibrose Cística

Glu Asp Ile Ile Phe Gly Val Ser Try

GAG GAU AUC AUC UUU GGU GUU AGU ACU

508

509

507

(52)

2) Fibrose Cística

Glu Asp Ile Ile Phe Gly Val Ser Try

GAG GAU AUC AUC UUU GGU GUU AGU ACU

508

509

507

(53)

2) Fibrose Cística

Glu Asp Ile Ile Phe Gly Val Ser Try

GAG GAU AUC AU

C

UU

U GGU GUU AGU ACU

508

509

507

(54)

2) Fibrose Cística

Glu Asp Ile Ile

Phe

Gly Val Ser Try

GAG GAU AUC AU

C

UU

U GGU GUU AGU ACU

508

509

507

(55)

2) Fibrose Cística

Glu Asp Ile Ile

Phe

Gly Val Ser Try

GAG GAU AUC AU

C

UU

U GGU GUU AGU ACU

GAG GAU AUC AU

U

GGU GUU AGU ACU

508

509

507

508

509

507

(56)

2) Fibrose Cística

Glu Asp Ile Ile

Phe

Gly Val Ser Try

GAG GAU AUC AU

C

UU

U GGU GUU AGU ACU

Glu Asp Ile Ile Gly Val Ser Try

GAG GAU AUC AU

U

GGU GUU AGU ACU

508

509

507

508

509

507

(57)

www.odnavaiaescola.com.br/dna

PTC

Exemplo: anemia falciforme????

Ácido glutâmico por valina: ácido

por básico muda ptna

(58)

Até a

semana !!!