Fact Sheet: DNA-RNA-Protein

Summary/Key Points

  • DNA is the genetic material of all cellular organisms.
  • RNA funções como portador de informação ou”mensageiro”.
  • RNA tem múltiplos papéis.o ARN ribossómico (rRNA) está envolvido na síntese proteica.Introdução no seu núcleo, todos os organismos do planeta têm mecanismos muito semelhantes através dos quais manipulam a sua informação genética e a utilizam para criar os blocos de construção de uma célula. Os organismos armazenam informações como DNA, liberam ou carregam informações como RNA, e transformam informações em proteínas que executam a maioria das funções das células (por exemplo, algumas proteínas também acessam e operam a biblioteca de DNA). Este “dogma central” da biologia molecular é um modelo extremamente simplista, mas útil para seguir o fluxo de informação em sistemas biológicos. Entre as principais características:

    1. O ADN é o material genético de todos os organismos celulares.

    citosina
    Citosina, um nucleotídeo

    o ácido desoxirribonucleico (DNA) é a substância material da herança. Todos os organismos celulares usam DNA para codificar e armazenar sua informação genética. O DNA é um composto químico que se assemelha a uma cadeia longa, com os elos na cadeia constituídos por unidades químicas individuais chamadas nucleótidos. Os nucleótidos têm três componentes: um açúcar (desoxirribose), fosfato, e uma nucleobase (frequentemente chamada apenas de base).

    As bases apresentam-se em quatro formas químicas conhecidas como adenina, citosina, guanina e timina, que frequentemente são simplesmente abreviado como A, C, G e T. A ordem, ou “sequência”, de bases codifica a informação no DNA.

    dupla hélice de DNA
    dupla hélice de DNA

    Todos os organismos vivos armazenar o DNA de um modo seguro, estável, duplex forma: a famosa “dupla hélice”, em que duas cadeias (também conhecido como vertentes) de DNA envoltório em torno de si. As duas cadeias de ADN estão dispostas com as bases de uma alinhando-se com as bases da outra. Os componentes de açúcar e fosfato correm para o exterior como trilhos curvas, com as bases combinadas formando trilhos tipo escada no centro. (Note-some viruses have their genetic material in the form of a single strand of DNA).

    Nucleotídeos da Base de dados de Emparelhamento
    Nucleotídeos da Base de dados de Emparelhamento

    A forma e carga das bases de causar Um vínculo fracamente para T e C a bond fracamente para G. As bases de uma cadeia de uma hélice de DNA são, em essência, uma imagem espelhada das bases na outra cadeia – quando há um A em uma cadeia há um T na outra; quando há um C em uma cadeia há um G na outra. Estas regras de “emparelhamento de base” são a chave para compreender como o ADN transporta informação e é copiado para uma nova cadeia de ADN (uma célula deve copiar o seu ADN antes de se dividir em duas células). Quando os organismos copiam os seus genomas, as enzimas separam os dois fios da dupla hélice, separando as bases emparelhadas. Outras enzimas iniciam novas cadeias de DNA, usando as regras de emparelhamento base para fazer uma nova imagem de espelho de cada uma das cadeias originais. Erros neste processo podem levar a mutações (mudanças na sequência genômica entre gerações). Muitos organismos possuem mecanismos de verificação de erros que analisam através do DNA recentemente replicado erros e corrigem-nos, limitando assim muito o número de mutações que surgem devido a erros de replicação.2. RNA “carries” information
    DNA holds information, but it generally does not actively apply that information. O ADN não faz as coisas. Para extrair a informação e levá-la para a localização de máquinas celulares que podem executar suas instruções (geralmente as plantas de uma proteína, como veremos abaixo) o código de DNA é “transcrito” em uma sequência correspondente em uma molécula de “portador” chamada ácido ribonucleico, ou RNA. As porções de DNA que são transcritas para RNA são chamadas de “genes”.

    Transcrição
    o DNA é transcrito para o RNA

    RNA é muito semelhante ao do DNA. Assemelha-se a uma cadeia longa, com os elos da cadeia constituídos por nucleótidos individuais. Os nucleótidos no RNA, como no DNA, são compostos de três componentes – um açúcar, fosfato e uma base. O açúcar no RNA é ribose em vez da dexoyribose mais estável no DNA, o que ajuda a tornar o RNA tanto mais flexível e menos durável.

    Como no DNA, no RNA as bases vêm em quatro formas químicas, e a informação no RNA é codificada na sequência na qual estas bases são dispostas. Como no DNA, no RNA encontra-se adenina (a), citosina (C) e guanina (G). No entanto, no RNA uracilo (abreviado U) toma o lugar da timina (T) (a troca permite ao RNA algumas propriedades especiais que não vamos entrar aqui, ao custo de torná-lo menos estável que o DNA). As células fazem mensagens de RNA em um processo semelhante à replicação do DNA. As cadeias de DNA são separadas na localização do gene a ser transcrito, e as enzimas criam o RNA mensageiro a partir da sequência de bases de DNA usando as regras de emparelhamento base.3. Moléculas de RNA feitas em uma célula são usadas de várias maneiras.

    para os nossos propósitos aqui, existem três tipos-chave de RNA: RNA mensageiro, RNA ribossomal e RNA de transferência. Messenger RNA (mRNA) carrega as instruções para fazer proteínas. Tal como o ADN, as proteínas são polímeros: cadeias longas montadas a partir de unidades moleculares pré-fabricadas, que, no caso das proteínas, são aminoácidos. Uma grande máquina molecular * chamada ribossoma traduz o código mRNA e reúne as proteínas. Os ribossomas lêem a mensagem no ARNm em três letras” palavras ” chamadas codões, que se traduzem em aminoácidos específicos, ou uma instrução para parar de fazer a proteína. Cada possível arranjo de três letras de A,C,U,G (e.g., AAA, AAU, GGC, etc) é uma instrução específica, e a correspondência destas instruções e dos aminoácidos é conhecida como o “código genético”. Embora existam exceções ou variações no código, o código genético padrão é verdadeiro na maioria dos organismos.

    Códons
    códons do mRNA

    os Ribossomos são encontrados em todos os celulares de organismos e eles são incrivelmente semelhantes na sua estrutura e função em toda a vida. Na verdade, a semelhança extrema dos ribossomas em toda a vida é uma das linhas de evidência de que toda a vida no planeta é descendente de um ancestral comum.

    *biólogos muitas vezes se referem a proteínas, especialmente grandes complexos de proteínas, que se movem, giram, alavancam, ou geralmente usam energia para realizar trabalho, como “máquinas”. Biólogos não significam que tais moléculas são projetadas. “Máquina “é uma metáfora útil para tais funções, e mais simples e esclarecedora do que”Complexo de grandes moléculas que traduz energia quimicamente armazenada em partes móveis”.4. Os ribossomas produzem proteínas utilizando ARN ribossómico (rRNA).
    o ribossomo lê as instruções encontradas nas moléculas de ARN mensageiro em uma célula e constrói proteínas a partir destes mRNAs, ligando quimicamente aminoácidos (estes são os blocos de construção de proteínas) na ordem definida pelo ARNm. Moléculas de RNA mensageiro são mais longas do que as instruções de sequência de proteínas codificadas, e incluem instruções para o ribossoma para “iniciar” e “parar” construir a proteína. Dentro de qualquer organismo em particular, pode haver centenas a milhares de milhares de mRNAs distintos que levam a proteínas distintas. A diversidade de forma e função nos organismos é determinada em grande parte pelos tipos de proteínas feitas, bem como a regulação de onde e quando essas proteínas são feitas.o ribossoma que converte o ARNm em proteínas é grande e complexo. Tem mais de cinquenta proteínas (o número exato varia por espécie) em duas subunidades principais (conhecidas geralmente como a subunidade grande e pequena). Além das proteínas, cada subunidade inclui moléculas especiais de RNA, conhecidas como RNAs ribossômicas (rRNA) porque elas funcionam no ribossomo. Eles não carregam instruções para fazer uma proteína específica (ou seja, eles não são RNAs mensageiro), mas em vez disso são parte integrante da máquina ribossoma que é usado para fazer proteínas a partir de RNAs. Para mais informações sobre RNA ribossomal, veja aqui. Para obter informações sobre como usamos seqüências de RNA ribossômico em estudos evolucionários, e amostragem ambiental ir aqui.

    a Transferência de RNA (tRNA)
    Transferência de RNA (tRNA)

    Ribossomos, não leia as instruções presentes no mRNA diretamente, eles precisam de ajuda de outro tipo de RNA nas células. Transferir alguns aminoácidos RNAs (tRNA) para os seus códigos de ARN. Cada codon é suposto ser convertido em um aminoácido específico em uma proteína ou uma instrução específica para o ribossomo (por exemplo, iniciar, parar, pausa, etc). Numa extremidade, um RNA de transferência apresenta um codon de três bases. Por outro lado, agarra o aminoácido correspondente. Transfer RNAs “read”, ou “translate”, the messenger RNA through base pairing, the chemical attraction of a for T and C for G, just as the RNA sequence is “transcribed” from DNA by base pairing. O ribossomo age como um grampo gigante, segurando todos os jogadores em posição, e facilitando tanto o emparelhamento de bases entre o mensageiro e transferência RNAs, e a ligação química entre os aminoácidos. O fabrico de proteínas por leitura de instruções no ARNm é geralmente conhecido como “tradução.”

    Tradução
    mRNA é traduzida em proteína

    Este documento foi produzido pelo microBEnet. Foi escrito por Jonathan Eisen e editado por David Coil e Elizabeth Lester com feedback de Hal Levin.

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