Localização genética Síntese Processamento Funçãobmg.fc.ul.pt/Disciplinas/FundBiolMolec/14... · Processamento Função das moléculas de RNA (tRNA, rRNA, snRNAs e snoRNAs)

Localização genéticaLocalização genética

SínteseSíntese

ProcessamentoProcessamento

FunçãoFunção

das moléculas de

RNA

(tRNA, rRNA, snRNAs e snoRNAs)

Localização e função das diferentes moléculas Localização e função das diferentes moléculas de RNAde RNA

Organização genética dos genes dos Organização genética dos genes dos tRNAstRNAs ((E. E. colicoli))

• Nos operões para os tRNAs, também há informação para genes estruturais

Ex. operão tyrU

• Genes para os tRNAs também podem existir no mesmo transcrito de genes para rRNAs

ex: operão rrn

t1t1P1P2P1P2

16S 16S rRNArRNA tRNAtRNA 23S 23S rRNArRNA 5S 5S rRNArRNA tRNAtRNA

tRNAtRNA tRNAtRNA tRNAtRNA tRNAtRNA EFEF--TuTu

t2t2

Processamento da molécula de Processamento da molécula de tRNAtRNA

No processamento de um No processamento de um precurssorprecurssor diméricodimérico de duas moléculas de de duas moléculas de tRNAtRNA, intervêm:, intervêm:-- endorribonucleasesendorribonucleases ((exex. . RNaseRNase P)P)-- exorribonucleasesexorribonucleases ((exex. . RNaseRNase D)D)-- transferasetransferase tRNAtRNA nucleotidilnucleotidil

Molécula de Molécula de tRNAtRNA

80 ribonucleótidos

Bases RarasBases Raras(ex.)(ex.)

InosinaInosina5,65,6--diidrouridina (DHU)diidrouridina (DHU)

A aminoacilação do tRNAocorre entre o grupo carboxiloCOOH do aa e o grupo 3’- ou 2’-OH do nucleótido terminal (adenosina)

AminoacilaçãoAminoacilação do do tRNAtRNA

AminoacilaçãoAminoacilação da molécula de da molécula de tRNAtRNA

1- Activa aa2- Ligação do aa ao C 2’ ou 3’ da adenina, estabelecendouma ligação éster de altaenergia

Cada Cada sintetasesintetase aminoacilaminoacil tRNAtRNA é especifica de determinado é especifica de determinado aaaa

Função da molécula de Função da molécula de tRNAtRNA

tRNAs isoaceitadoresdiferentes tRNAs com diferentesanticodões, mas que carregam o mesmo aa, logo reconhecidos pelasintetase aminoacil tRNA

61 codões, logo deveriam existir 61 tRNAs diferentes…, mas não é a realidade…

Interacção entre Interacção entre codãocodão e e anticodãoanticodão

WobbleWobble• Capacidade de um anticodão reconhecer mais do que

um codão (mas não necessariamente todos) de um outro aa, devido a um emparelhamento não standard na posição wobble (3ª base do codão).

• Mas, devido ao código genético degenerado, muitas vezes esta flexibilidade não implica que se insira outro aa diferente (ex tRNA (UAU) de Ile (AUA)que emparelha com codão de Met (AUG).

• Em bactérias existem 30 (a 50 tRNAs, pois varia de espécie para espécie), podendo emparelhar com os 61 diferentes codões.

Possibilidade de síntese de proteína com alterações na sequência de aa

Exemplo de wobbleDiferentes tRNAs que servem vários codões para a serina

tRNAtRNA ANTICODÃOANTICODÃO CODÃOCODÃO

tRNAtRNA11 3’3’--AGIAGI--5’5’ + + wobblewobble 5’5’--UCCUCC--3’3’5’5’--UCCUCC--3’3’

tRNAtRNA22 3’3’--AGGAGG--5’5’ + + wobblewobble 5’5’--UCAUCA--3’3’5’5’--UCGUCG--3’3’

tRNAtRNA33 3’3’--UCGUCG--5’5’ + + wobblewobble 5’5’--AGCAGC--3’3’5’5’--AGUAGU--3’3’

Exemplos de wobble em bactéria

Inosina é uma purina modificada que pode emparelhar com A, C e U

anticodon CGG

codons GCCCGU

anticodon CGU

codons GCAGCG

anticodon UAI

codons AUAAUC

AUU

RNA RNA ribossomalribossomal ((rRNArRNA))

Constituintes dos ribossomasOrganização dos genes

Síntese e processamento

Composição dos Composição dos ribossomasribossomas em células em células eucarióticaseucarióticas e e procarióticasprocarióticas

Composição dos Composição dos ribossomasribossomas eucarióticoeucariótico e bacterianoe bacteriano

Organização genética dos genes dos Organização genética dos genes dos rRNAsrRNAs, , em em procariotasprocariotas

Nos operões com informação para osrRNAs também háinformação para alguns tRNAs

Each operon contains genes for:- 23S rRNA (rrl), - 16S rRNA (rrs), - 5SRNA (rrf) and - tRNAsThe functional cistron-like RNA sequences are separated from each other byspacer regions and are transcribed as one RNA, which is processed by RNAse III that cleaves at specific sites to produce intermediates of rRNAs and tRNAs

7 stable RNA operons (rrn) in E. coli

rRNArRNA 16S 16S bacteriannobacterianno

Emparelhamento de bases que confere estrutura a rRNA 16S

Posições dentro do rRNA 16S de E. coli que interagem com a proteína ribossomal 5S

Organização genética dos genes dos Organização genética dos genes dos rRNAsrRNAs, , em em eucariotaseucariotas

Modificação químicaModificação química

Processamento Processamento nucleolíticonucleolítico

Praticamente metade do Praticamente metade do rRNArRNA precursor é desprezado e degradado no núcleoprecursor é desprezado e degradado no núcleo

Modificações dos Modificações dos precurssoresprecurssores de de rRNArRNA, pelos , pelos guideguide RNAsRNAs ((snoRNAssnoRNAs))

Isomerização Metilação

. Os snoRNAS ligam-se a proteínas formando complexos designados snoRNPs.

. As actividades de modificação podem ser realizadas pelas proteínas ou pelos snoRNAS.

. Identificaram-se snoRNAs nos intrões de genes que codificam proteínas ribossomais