The depressing truth

Ultimately, it all comes down to 3 facts:

1.All things eventually disappear.

2.Making copies can delay this.

3.With limited resources, what is left is that which makes good copies of itself.

To endure, copy. To really endure, copy better.

That's life.

The following patterns copy themselves in the right environment:

main(){char q=34, n=10,*a="main() {char q=34,n=10,*a=%c%s%c; printf(a,q,a,q,n);}%c";printf(a,q,a,q,n);} main(){char q=34, n=10,*a="main() {char q=34,n=10,*a=%c%s%c; printf(a,q,a,q,n);}%c";printf(a,q,a,q,n);}

((lambda (h q) (list h (list q h) (list q q))) (quote (lambda (h q) (list h (list q h) (list q q)))) (quote quote))

TGAACTGCAC ACTTTCAGTC CGGTCCTCAC AGTTGAAAAG ACCTAAGCTT GTGCCTGATT

The first two use a computer environment.

The third, is a substring of the human genome (it is beta globin on chr 11). It uses you.

Molecular biologyinstructor: Ross A. Lipperthttp://www-math.mit.edu/~lippert/18.417/

Aula 4: Estrutura gênica e transcrição

O dogma central da biologia:

Conceito da colinearidade da informação genética (Beadle & Tatum, 1940s)

Um gene Uma enzima

Um gene Uma proteína

Gene = toda o DNA que codifica a seqüência primaria de um produto gênico final, seja ele um polipeptídio ou RNA, com função catalítica ou estrutural

Como os genes são organizados?

Uma proteína qualquer de cerca de 350 aminoácidos corresponderia a um gene de

cerca de 1050 pares de bases. Entretanto os genes eucarióticos são, em geral,

bem maiores que isso.......Como se explica essa discrepância?

Preparação de cDNA (DNA complementar)

Gene da ovalbumina de galinha:

-mRNA= 1872 nucleotídeos 1158 codificantes (386 aminoácidos)64 nt da sequencia lider + 650 nt da cauda 3’

Os genes eucarióticos são organizados em:

-Exons : sequências de DNA codificadoras de proteínas, que estarão presentes no mRNA maturado

-Introns: sequencias não codificadoras que serão eliminadas durante a maturação do mRNA

Além das seqüências codificadoras, os genes eucarióticas possuem muitas seqüências não traduzidas (UTRs), com função regulatória

Procariotos

EucariotosEucariotos

Processamento do mRNA (splicing):

O 5’ cap é usado para guiar o RNA mensageiro para a tradução; essa modificaçãoé adicionada imediatamente após a transcrição

A adição da cauda polyA (80 – 250 As) é acoplada á terminação da transcrição e identifica RNAs codificadores de polipeptídeos, e ajuda a proteger o mRNA de degradação enzimática

O processo de splicing elimina os introns (regiões não codificadoras) e “junta” os exons, resultando na seqüência final

do mRNA, correspondente à seqüência do polipeptídio

Mecanismos de splicing:

-Self-splicing: Introns tipo I e II, ataque nucleofílico direto de resíduos da seqüência do mRNA

-Splicessome: complexo de proteínas e RNAs catalisa as reações de remoção e ligação.

Um único gene pode codificar para produtos protéicos distintos, devido ao processamento diferencial de pre-mRNAs

(alternative splicing)

Síntese de RNA usando DNA como molde - Transcrição

•Somente uma das fitas do DNA serve como molde para a síntese de RNA

•Mas ambas as fitas podem ser transcritas, em eventos distintos

O processo de transcrição consiste de 3 etapas, que requerem fatores protéicos e seqüência de DNA distintas:

1. Iniciação: o complexo da RNA polimerase se liga ao DNA através de proteínas acessórias que reconhecem seqüências específicas, os promotores. Nessa fase, o DNA do promotor esta ligado, mas não aberto. A abertura de uma região promotora de 12-15 pb e a síntese dos primeiros 8-9 nt “compromete” a reação a proceder a próxima fase. Nessa etapa, um fator acessório da RNA polimerase se desliga

2. Elongação: nessa fase a RNA polimerase sintetiza RNA ativamente. O holocomplexo das RNA polimerases eucarióticas sofre uma série de modificações (como deslifosforilação) quando passam à forma elongante

O inicio da transcrição depende do reconhecimento e ligação à região do promotor:

Seqüência específicas no DNA, ou fatores protéicos, sinalizam para a terminação da transcrição:

Células eucarióticas possuem 3 RNA polimerases distintas no núcleo:

•RNA Polymerase I (PolI): produz apenas um transcrito, o RNA pre-ribossomal, que contem os precursores dos RNAs ribossomais eucarióticos 18S, 5.8S e 28S.

•RNA polimerase II (PolII): sintetiza todos os RNAs mensageiros (mRNAs), e alguns RNAs especializados não codificadores

•RNA polimerase III (PolIII): sintetiza todos os RNAs transportadores, o RNA ribossomico 5S e alguns outros RNAs especializados não codificadores

A síntese de mRNA por RNA polII requer muitos fatores protéicos acessórios (fatores de transcrição)

Síntese de DNA á partir de RNA: a transcriptase reversa

•A descoberta de vírus de RNA abriu uma questão central de como o material genético desse organismos se integraria nos genomas dos hospedeiros

A transcriptase reversa é um dos principais alvos farmacológicos na busca de agentes antivirais