Sintese proteica

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1Exercícios sobre síntese de proteínas
1. Em procariotos, quantas ligações fosfato de "alta energia" serão gastas na
inserção de um aminoácido na cadeia polipeptídica, começando com o
aminoácido livre?
Duas para a ativação do aminoácido por conversão em aminoacil-tRNA às
expensas de ATP ®® AMP + 2Pi e mais duas para a ligação e translocação do
aminoacil-tRNA no ribossomo, ambas às expensasde GTP ® GDP + Pi.
O total portanto, é quatro.
2. A sequência de nucleotídeos em torno do sítio de iniciação na mensagem
para a síntese da proteína de revestimento do fago de RNA R17 é
5'...G-A-A-G-C-A-U-G-G-C-U-U-C-U-A-A-C-U-U-U ... 3'
(a) Qual códon especifica o primeiro aminoácido da proteína?
(b) Por quê a sequência de três nucleotídeos UAA localizados mais à direita não
causa aterminação da cadeia de proteína?
(a) A leitura começa na extremidade 5'. O primeiro códon a ser lido para
qualquer proteína será AUG, que especifica o aminoácido iniciador formilmetionina.
(b) Após a iniciação, a sequência de códons a ser lida será:
AUG-GCU-UCU-AAC-UUU
A sequência UAA não será lida como um códon. Diz-se que ela está fora de
fase (out of phase) com o molde de leitura (readingframe).
3. Qual é o peso molecular de mRNA que codifica uma proteína de peso
molecular igual a 75000? Considere 120 o peso molecular médio dos
aminoácidos e 320 o peso molecular médio dos nucleotídeos.
Uma proteína de peso molecular 75000 contém
75000/120 = 625 aminoácidos
É necessário um mRNA contendo 3 ´ 625 = 1875 nucleotídeos para codificar
uma proteína (talvez um pouco mais de nucleotídeospara poder codificar as
regiões de "início" e "fim").
Portanto, o peso molecular do mRNA é, aproximadamente
1875 ´ 320 = 6 ´ 105
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Em geral, a razão PMRNA/PMproteína situa-se entre 8 e 10, dependendo da
composição em aminoácidos.
4. O DNA (cromossomo) da E. coli tem um peso molecular de 2,2 ´ 109, o que
corresponde a 3,56 ´ 106 pares de nucleotídeos. Se 75% do cromossomo da E.
colicodificam proteínas específicas, quantas proteínas diferentes, de peso
molecular médio de 60000 podem ser formadas?
75% de 3,56 ´ 106 nucleotídeos codificadores correspondem
0,75 ´ 3,56 ´ 106 = 2,67 ´ 106
Isto, por sua vez, corresponde a 2,67 ´ 106/3 = 890000 códons
Uma proteína com peso molecular de 60000 contém aproximadamente 500
aminoácidos; portanto, aproximadamente
890000/500 = 1780proteínas diferentes podem ser formadas
5. A eficiência (quer dizer a velocidade) da iniciação da síntese de proteínas
em procariotos pode variar em mais de 100 vezes para diferentes mRNAs. De
que maneira a sequência Shine-Dalgarno poderia ser, em parte pelo menos,
responsável por estas diferenças?
A sequência de Shine-Dalgarno é uma região rica em purinas próxima à
extremidade 5' do mRNA dosprocariotos. Ela pareia com uma sequência rica
em pirimidinas próxima à extremidade 3' do rRNA ribossomal 16S. O parea -
mento das bases entre a sequência Shine-Dalgarno e o rRNA 16S é importante
para o início da tradução.
A sequência de Shine-Dalgarno apresenta muitas variações, mas a sequência
complementar no rRNA ribossomal 16S é praticamente constante. Assim,
diferentes mRNAs variam muito nasua afinidade pela subunidade 30S. Aqueles
com maior afinidade são traduzidos mais rapidamente.
6. Qual seria o motivo pelo qual a síntese de proteínas em procariotos é, em
média, 10 vezes mais rápida do que a síntese de proteínas em eucariotos?
A causa mais provável é que os ribossomos de eucariotos são maiores, mais
complexos e, portanto, mais lentos do que ribossomos de procariotos. Alémdisto, iniciação da tradução em eucariotos requer muito mais fatores de
iniciação do que em procariotos. De um modo geral, deve-se dizer também
que células de eucariotos não estão geralmente sob pressão para multiplicarse
rapidamente, o contrário do que ocorre com procariotos.
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7. Encontre uma explicação para o motivo pelo qual ribossomos de procariotos
podem traduzir uma molécula de mRNA...
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