Resumo - Replicação e Transcrição

Resumo – Bioquímica – Prova V 1. DNA – Estrutura e Replicação 1.1. ESTRUTURA - Introdução aos Ácidos nucleicos  armazenamento da informação genética; pode ser: - Ácido desoxirribonucleico (DNA)  estabilidade química e capacidade de codificar enormes quantidades de informações que são facilmente acessadas, usando um código simples de 4 letras (A,T,C,G). - Ácido ribonucleico (RNA)  capacidade de transmissão das informações contidas no DNA, também usando um código simples de letras (A,U,C,G). Funções: catalisador (ribozimas) em reações bioqúmicas + servir como molde para a síntese de DNA, revertendo o fluxo normal da informação (transcrição reversa). - Dogma central da biologia molecular  DNA, RNA + Proteínas: DNA – armazena informações que determina a sequência do RNA  RNA – determina a estrutura da proteína  Síntese proteica. - Fluxo das informações: - DNA  RNA (transcrição); - RNA  Sequência de proteína nos ribossomos (tradução); - DNA  hereditariedade  molde para sua própria replicação.

- Histórico de descobertas do DNA como o responsável por transmitir a informação genética de uma geração para a geração seguinte:

- Bactérias da linhagem S → camundongo → morte do mesmo - Bactérias da linhagem R → camundongo → ficava vivo - Misturas das duas linhagens → R viva e S morta → camundongo morria - Extrato da linhagem S → destruição de partes → todos morriam menos o que o DNA destruído; - Agente transformante da linhagem R era o DNA da linhagem S; - Combinação genética → usa a maquinaria de R para a replicação de seu próprio material genético → torna-se patogênica; - Componentes estruturais dos ácidos nucleicos: nucleobases, nucleosídeos e nucleotídeos

- Ácidos nucleicos  polímeros lineares de unidades nucleotídicas; 1 - Nucleotídeo  éster de fosfato + açúcar pentose + nucleobase heterocíclica; - Qualquer grupo hidroxila dos açúcares dos nucleosídeos pode ser fosforilado, mas as bases não.

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- Nucleobases  purinas (guanina e adenina) e pirimidinas (citosina, uracil e timina) ;

- Nucleosídeos  nucleobases glicosiladas com açúcares pentose; - Ribonucleosídeos  contém ribose  adenosina, guanosina, citidina, uradina, - Desoxirribonucleosídeos  contém desoxirribose  desoxiadenosina, desoxiguanosina, desoxicitidina, desoxitimidina.

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No RNA  D-ribose; No DNA  2-desoxi-D-ribose. Em ambos os casos, a base é ligada à posição 1 do açúcar por uma ligação –N-glicosídica. 2 3

Encontradas tanto no DNA quanto no RNA  são ligadas ao açúcar em N-9. Citosina  tanto DNA quanto RNA; Timina  DNA; Uracil  RNA  são ligadas ao açúcar em N-1.

- Estrutura do DNA - Ácidos nucleicos são fitas de nucleotídeos ligados por ligação fosfodiéster. A ligação fosfodiéster liga o grupo 5’hidroxila de um resíduo ao grupo 3’-hidroxila do seguinte. A direcionalidade dessa ligação significa que (oligo ou poli)nucleotídeos lineares têm uma extremidade que termina em 5’-OH e outra que termina em 3’-OH  extremidades 5’ e 3’, respectivamente.

- Polinucleotídeos circulares não tem nenhuma extremidade livre, e são formados unindo-se a extremidade 5’ de um polinucleotídeo linear com a sua própria extremidade 3’, por uma ligação fosfodiéster.

- O esqueleto açúcar-fosfodiéster é muito uniforme, e a diversidade química surge primariamente das bases. - O empilhamento de bases reduz a área de superfície hidrofóbica que deve ser solvatada por moléculas polares de água. O arranjo empilhado das bases é mais estabilizado por interações eletrônicas favoráveis (forças de van der Waals). Dupla-fita  arranjo favorável  remove as nucleobases do ambiente aquoso + permite que o esqueleto de fosfato seja muito mais solvato por água. - A estabilidade geral dessas estruturais helicoidais depende de fatores que incluem empilhamento de bases sequência-dependente, pH, concentração de sais e temperatura.

- Polinucleotídeos são relativamente estáveis em soluções aquosas próximas do pH neutro. Essa alta estabilidade 4 torna o DNA adequado para o armazenamento em longo prazo da informação genética . - Embora o esqueleto do DNA seja relativamente estável à hidrólise, numerosas enzimas (nucleases) catalisam a cisão fosfodiéster. - Exonucleases  clivam o último resíduo de nucleotídeo nas extremidades 5’- ou 3’- de um polinucleotídeo. A remoção passo a passo de nucleotídeos individuais de uma extremidade de um polinucleotídeo pode resultar em sua completa degradação. - Endonucleases  clivam ligações fosfodiéster localizadas no interior dos polinucleotídeos. Elas não requerem uma extremidade livre  podem clivar polinucleotídeos circulares. - DNase I e DNase II  hidrolisam DNA com pouca seletividade para sequências. - Endonucleases de restrição  reconhecem e clivam sequências muito específicas. - Algumas nucleases agem tanto sobre polinucleotídeos fita-única como fita-dupla, enquanto outras discriminam entre essas duas estruturas. Algumas agem sobre ambos, DNA ou RNA, enquanto outras são ativas apenas sobre um tipo de nucleotídeo. - Estrutura tridimensional do DNA: - Pareamento de bases; - Dupla-hélice  simetria  duas fitas polinucleotídicas eram orientadas de modo antiparalelo, uma em relação à outra; - Nucleobases estam na forma tautoméricas ceto e amino; - Dupla-hélice de Watson-Crick  resultado do enrolamento de duas fitas polinucleotídicas que formam hélices girando para a direita, em torno deum eixo em comum. As fitas fazem contato por pontes de hidrogênio formadas nas bordas hidrofílicas das bases. Essas pontes se formam entre resíduos de purina de uma fita e resíduos de pirimidinas da outra, e a combinação de doadores e aceptores de pontes de hidrogênio resulta em dois tipos de pares de bases: adenina-timina e guanina-citosina. Uma consequência direta dessas especificidades de pontes de hidrogênio é que o DNA dupla-fita deve conter razões de nucleotídeos que concordem com as observações experimentais (dA=dT e dG=dC)  isomorfismo estrutural  mudanças  mutações.

- Complementaridade  relação entre as bases de fitas opostas da dupla-hélice. As bases são complementares porque cada nucleobase de uma fita é pareada, por forma e potentes de hidrogênio, com uma base complementar da outra fita. O exterior da dupla-hélice consiste dos esqueletos açúcar-fosfato de suas fitas componentes. - O enrolamento das duas fitas antiparalelas produz uma estrutura que tem duas fendas helicoidais distintas entre os esqueletos açúcar-fosfato. A fenda maior é muito mais larga do que a fenda menor. Essa disparidade resulta da geometria das bases.

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Diferentemente, o RNA é muito mais suscetível à hidrólise  maior labilidade hidrolítica.

- As bases nitrogenadas são hidrofóbicas voltadas para o interior da molécula → forças de empilhamento → estabilização - Sulcos: 0,34 e 3,4 nm → ancoragem de proteínas → fatores de transcrição se ancoram para dar início a transcrição gênica - Conformações do DNA Dupla-hélice: o polimorfismo estrutural do DNA dupla-hélice depende da composição em bases e das condições físicas. A estrutura local do DNA é suficientemente flexível para permitir mudanças de conformação que maximizem o empilhamento, ao mesmo tempo em que minimizem as interações estéricas desfavoráveis. As preferências de empilhamento de bases podem favorecer uma conformação sobre outras: - A-DNA: baixa umidade e alta concentração de sal  adição de solventes orgânicos (etanol)  redução da umidade dessas soluções aquosas  - B-DNA: alta umidade e baixa concentração de sal  Watson-Crick  estrutura geral do DNA em organismos vivos. Muito flexível. - Z-DNA: hélice que fira para a esquerda em lugar da variedade usual que gira para direita  influencia expressão e regulação gênicas.

- DNA normal: B DNA → a cada dez nucleotídeos faz o giro - DNA mais complexo: Z DNA → muitas repetições de C e G → giro no sentido horário → ligações muitos fortes → zonas de transcrição → início ou regulação da transcrição - DNA em laboratório: A DNA → laboratório após desidratação; não encontrado em seres humanos 1.2. DUPLICAÇÃO - Características comuns da replicação, recombinação e reparo: - Ataque nucleofílico  Ligação fosfodiéster  Troca entre os parceiros envolvidos na ligação; - Natureza em dupla-fita do DNA circular + complementaridade; - Natureza antiparalela das fitas; - Precisão (extremamente alta) e regulação  especialização de um grupo de enzimas para uma tarefa em particular; - Replicação do DNA – Mecanismos fundamentais: - Replicação  Duplicação; - Necessidade de um molde  complementaridade das fitas  as duas fitas podem ser separadas e cada uma pode ser usada como molde para a síntese de um novo complemento  duplicação semi-conservativa  metade da molécula de DNA parental (uma fita) é conservada em cada nova dupla-hélice, pareada com uma fita complementar recém-sintetizada.

- DNA polimerases  catalisam a adição de mononucleotídeos a uma cadeia nascente; não iniciam uma fita ligando os dois primeiros nucleotídeos  ligam nucleotídeos a um iniciador (primer) existente, que fornece o grupo 3’-OH  aumenta a precisão geral da replicação (necessidade do primer). - A revisão durante a polimerização dos primeiros nucleotídeos não é efetiva porque há poucos pares de base para estabilizar a dupla-hélice e permitir o reconhecimento do pareamento de bases correto. Na maioria dos organismos, o primer inicial é feito de ribonucleotídeos por uma enzima chamada primase. Os primeiros poucos nucleotídeos são marcados para eventual remoção; sua subsequente remoção deixa uma falha que pode ser preenchida com maior precisão, porque a ressíntese é feita por elongação de uma fita mais longa de DNA. Durante o crescimento da cadeia de DNA, a própria cadeia em crescimento, pareada pelas bases com o molde, serve de primer para a adição do nucleotídeo seguinte.

- A química da replicação do DNA é essencialmente a da formação das ligações fosfodiéster que unem os nucleotídeos vizinhos em uma cadeia de DNA. Esse processo se repete para cada nucleotídeo adicionado à cadeia em crescimento. - DNA polimerases  catalisam a adição de mononucleotídeos a uma cadeia nascente (durante a elongação da cadeia); não iniciam uma fita ligando os dois primeiros nucleotídeos  ligam nucleotídeos a um iniciador (primer) existente, que fornece o grupo 3’-OH  aumenta a precisão geral da replicação (necessidade do primer) de duas maneiras: 1) seleção inicial do nucleotídeo apropriado a ser adicionado  baseia-se no encaixe do nucleotídeo que está chegando ao sítio ativo da polimerase. Um nucleotídeo que chega e faz pontes de hidrogênio corretas com o nucleotídeo da fita molde pode ser adicionado a cadeia em crescimento. Um nucleotídeo que chega, mas não faz as -4 -6 pontes de hidrogênio corretas, não se alinha apropriadamente para a catálise  taxa de erros: 10 a 10 . 2) revisão enzimática  atividade exonucleolítica 3’ para 5’, que remove nucleotídeos pareados incorretamente a partir da extremidade 3’ nascente. - Utilizam precursores 5’-dNTP. - Acima de certo nível, maior precisão não é sinônimo de vantagem  energeticamente custosa  retardo do processo de replicação + baixo nível de mutação  evolução  maior variabilidade genética  mais condições de sobrevivência. *IMPORTANTE: análogos de nucleosídeos são utilizados em quimioterapia para matar células de rápido crescimento no câncer ou vírus responsáveis por doenças graves. Análogos que são fosforilados a nucleotídeos podem ser incorporados ao DNA, onde podem inibir a continuidade da síntese ou levar a 5 um alto índice de mutações  janela terapêutica . - A separação das fitas parentais cria uma estrutura chamada forquilha de replicação. Essa separação requer considerável investimento energético  helicases  ligam-se ao DNA de fita única e deslizam sobre ela em uma direção fixa, com cada etapa exigindo hidrólise de ATP. - Na ausência de proteínas adicionais, as fitas parentais rapidamente se associariam atrás da helicase, porque as fitas complementares estão próximas e alinhadas em registro correto. A ressociação é impedida por proteínas que se ligam a DNA de fita simples (SSBs)  mantêm as fitas separadas, reduzem estruturas secundárias em potencial (grampos que poderiam impedir a polimerização) e alinham as fitas moldes para rápida síntese de DNA. 5

Janela terapêutica – Significa a área (ou faixa) entre a dose eficaz mínima, e, a dose máxima permitida. Portanto, corresponde a uma faixa plasmática aceitável na qual os resultados terapêuticos são positivos.

- Síntese de DNA semidescontínua  uma fita é sintetizada continuamente e a outra descontinuamente; - fita contínua, líder ou anterógrada  a fita com seu 3’-OH orientado em direção à forquilha pode ser alongada simplesmente pela adição sequencial de novos nucleotídeos a essa extremidade. - fita descontínua, tardia ou retrógrada  nenhuma DNA polimerase catalisa a adição de nucleotídeos À extremidade 5’ de uma cadeia em crescimento. Esse problema é resolvido pela síntese de uma fita com uma série de pequenos pedaços, cada um feito na direção normal 5’ para 3’ e, depois sua ligação; fragmentos de Okazaki  pequenos pedaços dos quais a fita descontínua é feita. - INÍCIO: - DNA polimerases requerem iniciadores  a fita contínua (líder) requer apenas um evento iniciador, que ocorre no início da replicação. Porém, cada fragmento de Okazaki da fita descontínua (tardia) requer um primer separado. Esses primers são pequenas extensões de RNA sintetizadas pelas primases  esses nucleotídeos fornecem um 3’-OH livre ao qual o primeiro desoxirribonucleotídeo pode ser covalentemente adicionado  cada fragmento de Okazaki contém um segmento curto de RNA em sua extremidade 5’, covalentemente ligado ao DNA. - ELONGAÇÃO DA FITA: - Cadeias de DNA crescem por adição repetida de nucleotídeos às extremidades 3’-OH das cadeias  DNA polimerase. - REMOÇÃO DO PRIMER: - Os primers de RNA são removidos da extremidade 5’ dos fragmentos de Okazaki por enzimas com atividade de RNA hibridase. Em eucariotos, uma endonuclease de flap também participa do processo. Todos os ribonucleotídeos são removidos, deixando apenas DNA. - PREENCHIMENTO DA FALHA: - Remoção do RNA primer deixa uma falha (gap)  a síntese deve preencher essa falha com desoxirribonucleotídeos, deixando apenas uma incisão  DNA polimerase. - LIGAÇÃO: - A incisão remanescente é selada por uma DNA ligase. O selo da incisão requer a formação de uma nova ligação + fosfodiéster  requer energia  acoplamento da reação com a quebra de ATO em eucariotos ou NAD , em procariotos. - DESENROLANDO FITAS PARENTAIS: - Topoisomerases  catalisam mudanças que permitem o desenrolamento e eventual separação das fitas parentais  reação de transesterificação  formação de intermediário fosfato-enzima  evita também quebras livres no DNA. - Topoisomerase tipo I  fazem uma quebra transitória em uma fita e permite que a outra fita passe através da incisão. - Topoisomerase tipo II  faz quebras transitórias em ambas as fitas e permite que uma dupla hélice passe através da incisão. - TÉRMINO DA REPLICAÇÃO EM GENOMAS CIRCULARES: - O término da replicação de um genoma circular geralmente ocorre a 180º da sua origem. Duas forquilhas de replicação convergentes se encontram, e a última parte do genoma é sintetizada. É necessário que ocorra o desligamento topológico dos dois novos cromossomos  tipoisomerases tipo II. Em procariotos, existem sequências de terminações especiais que determinam que a terminação ocorra em uma região definida e impedem que as forquilhas ultrapassem essa região. - TÉRMINO DA REPLICAÇÃO EM GENOMAS LINEARES – TELÔMEROS:

- Células eucarióticas  cromossomos lineares  dificuldades para replicar as extremidades  embora a fita contínua, possa teoricamente, ser sintetizada até o final de seu molde, a descontínua não pode  não há espaço para sintetizar um primer ao qual nucleotídeos opostos ao final do molde possam ser adicionados  encurtamento das extremidades  perda de genes essenciais  morte celular. - Outro problema  extremidades das moléculas de DNA tendem a desencadear recombinação. - Solução  as extremidades dos cromossomos lineares eucarióticos são estruturas especiais chamadas de telômeros, que contêm muitas repetições de seis nucleotídeos, rica em G. A extremidade 3’ do cromossomo estende-se cerca de 18 nucleotídeos além da extremidade 5’, deixando três repetições sobrando  a extremidade 3’ que sobra dobra=se sobre si mesma, formando pontes de hidrogênio G-G e liga proteínas que definem seu comprimento e protegem as extremidades dos cromossomos de recombinação. 1.3. RESUMINDO - Ácidos Nucleicos: - São polímeros compostos por unidades de nucleotídeos; - Nucleotídeos: base nitrogenada + pentose + fosfato (adenina, guanina, citosina, timina) - Bases nitrogenadas: pirimidinas (único anel), purinas (dupla anel) - Pentose: desoxirribose e ribose → numeradas com carbonos linha → 3´ possui hidroxila livre - Ligação do carbono 5´ → base nitrogenadas - Nucleotídeo trifosfatado → ATP - Nucleotídeo monofosfatado → AMP - Diferenças entre nucleotídeos e nucleosídeos: os segundos são basicamente os primeiros, mas sem o grupamento fosfato. - Ligação fosfodiéster: a hidroxila livre do carbono 3´ que faz essa reação; hidroxila 3´ com o fosfato 5´. - Extremidades distintas: 5´ e 3´; - Direção 5´ (fosfato) → 3´ (hidroxila) - Duplicação do DNA - Fase S do ciclo celular → duplicação - Propriedades básicas: conservativa, bidirecional, semi-descontínua; - Etapas da replicação → procariotos: 1. Iniciação: - ORI C → origem da iniciação; ricas em A e T (somente duas pontes de hidrogênio, mais fáceis de serem rompidas que em C e G que possuem três); altamente conservada em procariotos. Nessa região são recrutadas diversas protéinas que vão ancorar e sinalizar o início → helicases → rompem e abrem a fita de DNA, enrolando-se e deslizando ao longo da fita. SSB são proteínas que estabilizam a dupla-fita aberta, impedindo que ela se pareie novamente. Como resultado tem uma super-helicoidização do DNA, quando a helicase chega a estas extensões ela não tem ação, neste momento, as topoisomerases vão atuar. Topoisomerases retiram a super-helicoidização do DNA: I, corta uma única fita e a II corta ambas as fitas. * DNA girase  classe específica de topoisomerases II  ocorrem somente em bactérias.

*Replissomo  DNA polimerase + proteínas que são fatores de replicação  síntese da nova fita 2. Alongamento: - DNA Polimerase III → sintetiza grande parte das fitas de DNA sempre no sentido 5´--> 3´; precisa de um hidroxila livre 3´para se ligar e estender a fita. Precisam de uma fita molde e um inicializador ou primer; - Primer ou iniciador → trecho curto de RNA sintetizado pela ação da primase; - Tipos de DNA Polimerase: I, II, III (velocidade de polimerização e grande capacidade de processividade), IV, V. Tanto I quanto III atuam como exonucleases revisoras 3´--> 5´→ acrescentou um nucleotídeo e revisou o anterior na direção contrária ao que ela está pareando → se estiver errado → será cortado na direção 3´-5´ e irá parear o certo. Somente a DNA Polimerase I tem a atividade de exonuclease 5´ → 3´ → corta o primer. Baixa taxa de alteração e mutação do DNA → eficiência → atividades revisoras

Síntese – propriedade de ser semi-descontínuo: - Fita contínua (líder): DNA polimerase – atividade polimerase 5´ para 3´ - Fita fragmentos (semi-descontínua): sintetizada em pequenos fragmentos; quando atinge a margem de 2000 nucleotídeos ela se desliga e vai para outro primer associado a outra hidroxila → fragmentos de Okazaki. - Metade da fita será contínua e a outra metade descontínua → semi-descontínua a fita inteira. - Remoção de primers: DNA Polimerase I → exonuclease 5´para 3´; remove os fragementos e preenche com nucleotídeos de DNA. DNA ligase, faz as ligações fosfodiéstere. 3. Terminação em procariotos: - Regiões específicas com pequenos trechos de nucleotídeos chamadas Ter; ao longo de cada replicação uma proteínas Tus é liberada, liga-se a uma dessas regiões e faz uma barreira física para a forquilha. Quando a forquilha atingir essa barreira ela vai parar e aguardar a próxima terminar a duplicação; quando ambas atingirem a duplicação é encerrada.

- Replicação – Eucariotos: - Bidirecional a partir de múltiplos pontos de origem de replicação; - Iniciação da replicação – complexo de reconhecimento de origem (ORC) → ligar o sítio de iniciação rico em A e T, recrutando proteínas para começar a replicação. - DNA polimerases: DNA Polimerase alfa → faz a síntese dos primers e atividade polimerásica; DNA Polimerase delta → atividade análogas a DNA polimerase III → exonuclease de revisão; - O que difere dos procariotos é a fase de terminação: células germinativas e pluripotentes têm atividade de telomerase → transcriptase reversa → dentro da telomerase ela tem um trecho de RNA que é complementar a todas as sequências, vai se ligar a fita e estender a fita inúmeras vezes que não codifica nada → se desliga → uma primase atua. Células somáticas não tem atividade telomerase → processo de envelhecimento celular e morte. A telomerase está ativa em células cancerígenas.

* Uma vez que o complexo ORC ligado a uma origem seja ativado, ele catalisa a separação inicial das fitas parentais para formar uma pequena bolha de replicação. SSBs (nas células humanas é a RPA) ligam-se e mantêm as fitas separadas. Ativação do complexo ORC é regulada por ciclinas e cinases dependentes de ciclinas. A fosforilação de Cdc6 por uma CDK causa sua inativação e impede sua ligação ao complexo; esse é um dos mecanismos pelo qual o reinício da replicação, que seria desastroso para a célula, é impedido. Orc  reconhece a sequência de consenso.

* As telomerases são complexos ribonucleoproteicos contendo um pequeno RNA que serve de molde para adição de uma nova repetição de 6 nucleotídeos  catalisa a adição de novas repetições teloméricas de 6 nucleotídeos à extremidade 3’ de uma cadeia de RNA. Expressão de telomerase é geralmente reativada em células tumorais; isso lhes permite continuar a dividir indefinidamente, sem encurtamento cromossômico, e torna a telomerase um alvo atraente para quimioterapia do câncer  inibidores de telomerase  úteis em associação com outras terapias. APLICAÇÕES DO PCR: biologia forense, teste de paternidade, teste diagnóstico (HIV, hepatites B e C, doenças genéticas). *** 2. RNA (ESTRUTURA E TRANSCRIÇÃO) 2.1. ESTRUTURA - RNA é um polímero de Ribonucleosídeos 5’- monofosfato - Bases púricas  adenina e guanina. - Bases pirimídicas  citosina e uracil (substitui a timina do DNA). - Nucleotídeos de A, U, C, G são incorporados ao RNA durante a transcrição. - Muitos RNAs também contêm nucleotídeos modificados, que são produzidos por processamento póstranscripcional  espécies estáveis de RNA (tRNA, rRNA). Na sua maior parte, os nucleotídeos modificados do RNA têm um papel no ajuste fino, e no exercício das funções indispensáveis na célula. - As ligações 3’,5’ – fosfodiéster do RNA formam um esqueleto a partir do qual as bases se estendem. - Cada RNA é complementar à sequência de bases de porções específicas de apenas uma das fitas do DNA. - O RNA é linear e de fita-única. A presença de RNA dupla-fita sinaliza a destruição da célula  resposta à infecção por vírus. - Diferenças entre o DNA e o RNA: 1) O RNA contém uma ribose em lugar de 2’-desoxirribose como o componente açúcar do nucleotídeo; 2) Os RNAs geralmente são fita-única, em lugar de dupla-fita. - O grupo 2’-hidroxila torna as ligações fosfodiéster de uma molécula de RNA mais susceptível à hidrólise química, especialmente em soluções alcalinas, do que as do DNA. A instabilidade química do RNA reflete-se em sua instabilidade metabólica. Mesmo os RNAs mais estáveis são muito menos estáveis do que o DNA.

- Estrutura secundária do RNA envolve pareamento intramolecular de bases - A estrutura secundária de uma molécula de RNA resulta de regiões relativamente curtas com pareamento de bases intramolecular  não formam extensas dupla-hélices  regiçoes dupla-hélice haste-alça do RNA frequentemente formam “estruturas em grampo”  tRNAs  bases pareadas em quatro hastes dupla-hélice e duas alças interagem entre si  molécula em forma de L. 2.2. Tipos de RNA - RNA transportador tem duas funções: ativar aminoácidos e reconhecer códons no mRNA - tRNA  intermediário essencial entre a informação do DNA e da proteína no Dogma Central; - Local na célula: citoplasma; - Durante a síntese proteica leva os Aas para os ribossomos onde serão pareados à fita do mRNA; - RNA ribossômico é parte do aparelho da síntese proteica - A síntese de proteínas ocorre nos ribossomos. Em eucariotos, essas estruturas complexas são compostas por quatro moléculas de RNA. A subunidade menor, a partícula 40S, cotém um RNA 18S e 33 proteínas; a subunidade maior, a partícula 60S contém uma cópia de cada um dos três tipos de rRNAs 28S, 5,8S e 5S, juntamente com 49 proteínas. A estrutura inteira forma o ribossomo 80S. Ribossomos procarióticos são menores, formados pela subunidade menor 30S e maior 50S. - Metabolicamente estável  necessária para o funcionamento repetido dos ribossomos e é aumentada pela associação com as proteínas ribossômicas. - Os três tipos de rRNAs 28S, 5,8S e 5S são sintetizados nos nucléolos.

* O “S” é referente a uma medida que leva em conta a densidade de cada subunidade em um gradiente de sedimentação de sacarose. Os ribossomos eucarióticos sedimentam em gradientes de sacarose com um coeficiente de sedimentação de 80S. Na ausência de magnésio, esses ribossomos dissociam-se de maneira reversível em subunidades de 40S e 60S. Observe que os valores dos coeficientes de sedimentação não são aditivos. (Coeficiente de Sedimentação -S-: é a medida da velocidade de sedimentação de uma substância ou partícula (geralmente através de algum tipo de gradiente em centrifugação.)

- RNAs mensageiros carregam a informação para a estrutura primária de proteínas - São os carregadores diretos da informação genética do genoma para os ribossomos. - Monocistrônicos  células eucarióticas; contêm informação para apenas uma cadeia polipeptídica.

- Policistrônicas  células procarióticas; codificam mais de uma proteína; uma unidade de RNA  várias proteínas.

- Está relacionado com o fenótipo celular e seu estado funcional; - No citoplasma, os mRNAs têm vida relativamente curta. Alguns são sintetizados e armazenados em um estado inativo ou dormente no citoplasma, prontos para uma resposta rápida quando a síntese da proteína for necessária. - Como a informação contida no mRNA reside na sequência linear de nucleotídeos, a integridade dessa sequência é extremamente importante. Qualquer perda ou modificação de nucleotídeos poderia alterar a estrutura da proteína que está sendo traduzida. A tradução do mRNA nos ribossomos também deve começar e terminar em sequências específicas. Em eucariotos, uma estrutura “cap” na extremidade 5’ de um mRNA especifica onde a tradução deve começar. Os caps dos mRNAS eucarióticos contêm uma ligação fosfodiéster invertida. O cap é ligado ao primeiro nucleotídeo transcrito, geralmente uma purina; então é seguido por uma sequência líder não-traduzida. A tradução começa no códon de iniciação, e continua pela sequência codificadora. No final da sequência codificadora, uma sequência de terminação sinaliza o término da formação do polipeptídeo e a liberação do ribossomo. Uma segunda sequência não-traduzida, ou “trailer”, segue-se terminada por uma sequência de 20-200 nucleotídeos de adenina  cauda poli(A)  extremidade 3’ do mRNA  a sequência poli(A) afeta a estabilidade do mRNA; a degradação de um mRNA geralmente começa pelo encurtamento de sua cauda poli(A). - Small nuclear RNA (snRNA) - Local na célula: núcleo; - Função: processamento de mRNA; regulação – splicing; 2.3. Transcrição e processamento do RNA

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- Propriedades da RNA-polimerase procariótica Nas bactérias, uma espécie de RNA-polimerase sintetiza todos os RNAs, com exceção dos pequenos iniciadores de RNA necessários para a replicação do DNA (iniciadores de RNA são sintetizados por uma enzima especializada, a primase). A RNA-polimerase é uma enzima com múltiplas subunidades, que reconhece uma sequência nucleotídica (a região promotora) no início de uma região de DNA que deve ser transcrita. Ela, então, faz uma cópia de RNA, complementar à fita-molde do DNA e, a seguir, reconhece o final da sequência de DNA a ser transcrita (a região de terminação). O RNA é sintetizado a partir da sua extremidade 5' para a sua extremidade 3' , de modo antiparalelo a sua fita-molde de DNA. O molde é copiado da mesma forma que na síntese de DNA, na qual um G no DNA especifica um C no RNA, um C especifica um G, um T no molde de DNA especifica um A no RNA, mas um A no molde especifica

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Gente  porção do cromossomo que determina ou afeta um caráter (fenótipo)  Mendel; Segmento de material genético que determina ou codifica uma enzima. Segundo a proposta de Beadle e Tatum, gente codifica uma enzima (proteína).  Bombardeamento de Raio X sobre a amostra A. Interrupção do processo.

um U (ao invés de um T) no RNA. Uma unidade de transcrição estende-se do promotor até a região de terminação, e o produto do processo de transcrição pela RNA-polimerase é denominado transcrito primário. A transcrição pela RNApolimerase envolve uma enzima central e várias proteínas auxiliares: 1. Enzima central. Quatro das subunidades peptídicas da enzima, 2, 1 e 1', são responsáveis pela atividade de RNA-polimerase 5'3' e são referidas como a enzima central. Entretanto, essa enzima não possui especificidade, ou seja, ela não consegue reconhecer a região promotora no molde de DNA. 2. Holoenzima. A subunidade  ("fator sigma") capacita a RNA-polimerase a reconhecer as regiões promotoras no DNA. A subunidade  mais a enzima central compõem a holoenzima. (Nota: Diferentes fatores  reconhecem diferentes grupos de genes.) 3. Fator de terminação. Algumas regiões que sinalizam o término da transcrição no DNA são reconhecidas pela própria RNA-polimerase. Outras são reconhecidas por fatores de terminação específicos, um exemplo dos quais é o fator rho () de E. coli.

- Etapas na síntese do RNA O processo de transcrição de um gene típico de E. coli pode ser dividido em três fases: iniciação, alongamento e terminação. (Nota: Dentro da molécula de DNA, regiões de ambas as fitas podem servir como molde para moléculas específicas de RNA. Entretanto, somente uma das duas fitas de DNA serve como molde dentro de uma região específica da dupla hélice.) -Transcrição em procariotos: 1. Iniciação. O início da transcrição envolve a ligação da holoenzima RNA-polimerase em uma região no DNA que determina a especificidade da transcrição de um determinado gene. Aquela seqüência de DNA é conhecida como região promotora. Seqüências nucleotídicas "consenso" características da região promotora procariótica são altamente conservadas, ou seja, muitos promotores diferentes contêm algumas seqüências semelhantes ou idênticas. Aquelas que são reconhecidas pelos fatores 0 da RNA-polimerase procariótica incluem: a. Caixa de Pribnow. Essa é uma região de seis nucleotídeos (5'TATAAT-3'), centrada ao redor de 8 a 10 nucleotídeos à esquerda do sítio de início da transcrição que codifica a base inicial do RNAm. (Nota: As seqüências reguladoras que controlam a transcrição são, por convenção, designadas pela seqüência nucleotídica 5 '3' na fita que não a molde. Uma base na região promotora é designada com um número negativo se ela ocorrer anteriormente ["acima"] do sítio de início da transcrição. Dessa forma, a caixa de Pribnow está centrada ao redor da base -10. A primeira base no sítio de início da transcrição é definida como a posição +1. Não há base designada como "0".) b. Seqüência -35. Uma segunda seqüência nucleotídica consenso (5'-TTGACA-3') está centrada ao redor de 35 bases à esquerda do sítio de início da transcrição (veja a Figura 30.7). (Nota: Uma mutação, tanto na caixa de Pribnow como na seqüência -35, pode afetar a transcrição do gene controlado pelo promotor mutante.)

2. Alongamento. Uma vez que a região promotora tenha sido reconhecida pela holoenzima, a RNA-polimerase começa a sintetizar um transcrito a partir da seqüência de DNA (normalmente começando por uma purina) e a subunidade  é liberada. Ao contrário da DNA-polimerase, a RNA-polimerase não necessita de um iniciador e não apresenta qualquer atividade conhecida de endonuclease ou exonuclease. Ela, dessa forma, não possui capacidade para reparar erros no RNA, como faz a DNA-polimerase durante a síntese de DNA. A RNApolimerase usa ribonucleosídeos trifosfatados e libera pirofosfato cada vez que um nucleotídeo é adicionado à cadeia em crescimento. (Nota: Assim como na síntese de DNA, duas ligações de alta energia são usadas para a adição de cada nucleotídeo.) A ligação da enzima ao molde de DNA resulta no desenrolamento local da hélice de DNA. (Nota: Esse processo pode gerar supertorções, que podem ser relaxadas pelas DNA-topoisomerases I e II).

3. Terminação. O processo de alongamento da cadeia de RNA continua até que um sinal de terminação seja atingido. Uma proteína adicional, o fator  (rho), pode ser necessária para a liberação do RNA produzido (terminação dependente de ). Alternativamente, a RNA-polimerase tetramérica pode, em algumas situações, reconhecer as regiões de terminação no molde de DNA (terminação independente de ). a. A terminação dependente de rho necessita da participação de uma proteína adicional, o fator . Esse fator liga-se a uma região rica em C, próxima à extremidade 3' do RNA recém-sintetizado, e migra atrás da RNA-polimerase na direção 5'3' até que o sítio de terminação seja atingido. (Nota: O fator Rho possui uma atividade de helicase RNADNA, dependente de ATP, a qual hidrolisa o ATP e usa essa energia para desenrolar do molde a extremidade 3' do transcrito. Isso facilita o movimento da proteína ao longo do dúplex de RNA-DNA.) No sítio de terminação, o fator  desloca a fita-molde de DNA, facilitando a dissociação da molécula de RNA.

b. A terminação independente de rho requer que o RNA recém-sintetizado possua duas características estruturais importantes. Primeiro, o transcrito de RNA precisa ser capaz de formar uma volta em forma de grampo estável, que desacelere o progresso da RNA-polimerase e a induza a fazer uma pausa temporária. A volta em forma de grampo do RNA é complementar a uma região do DNA-molde próxima da região de terminação, que possui uma simetria dupla como resultado da presença de um palíndromo. (Nota: Um palíndromo é uma região de DNA de fita dupla na qual cada uma das duas fitas contém regiões que possuem a mesma seqüência nucleotídica quando lidas na mesma direção). Próxima à base da haste do grampo, há uma seqüência rica em G e C. Ela estabiliza a estrutura secundária do grampo. A seguir, à frente da volta em forma de grampo, o transcrito de RNA contém uma seqüência de U. A ligação dessas bases U aos As correspondentes do DNA-molde é fraca. Isso facilita a separação entre o RNA recém-sintetizado e seu molde de DNA, como se a dupla hélice se "fechasse como um zíper'' atrás da RNA-polimerase.

4. Ação de antibióticos. Alguns antibióticos impedem que a célula bacteriana cresça por inibirem a síntese de RNA. Por exemplo, a rifampicina inibe a iniciação da transcrição, ligando-se à subunidade  da RNA-polimerase procariótica, dessa forma interferindo com a formação da primeira ligação fosfodiéster. A rifampicina é útil no tratamento da tuberculose. A dactinomicina (conhecida pelos bioquímicos como actinomicina D) foi o primeiro antibiótico a encontrar aplicação terapêutica na quimioterapia de tumores. Ela se liga ao molde de DNA e interfere com o movimento da RNA-polimerase ao longo do DNA. - Transcrição em eucariotos: A transcrição dos genes eucarióticos é um processo muito mais complicado do que a transcrição nas células procarióticas. Além da RNA-polimerase reconhecer a região promotora e iniciar a síntese de RNA, vários fatores de transcrição suplementares ligam-se a sítios distintos no DNA - tanto dentro da região promotora como a alguma distância dela. A ligação de diferentes fatores determina quais genes devem ser transcritos. Para a RNA-polimerase e os fatores de transcrição reconhecerem e ligarem-se a suas sequências de DNA específicas, a dupla hélice precisa assumir uma conformação solta e dissociar-se temporariamente do centro do nucleossomo. O mecanismo pelo qual a transcrição eucariótica é terminada não é bem compreendido. A. A estrutura da cromatina e a expressão gênica A associação do DNA com as histonas para a formação dos nucleossomos afeta a capacidade da maquinaria de transcrição de acessar o DNA a ser transcrito. Os genes mais ativamente transcritos são encontrados em uma forma relativamente relaxada de cromatina, chamada de eucromatina, enquanto os segmentos mais inativos de DNA são encontrados na altamente condensada heterocromatina. (Nota: A interconversão das formas ativa e inativa de cromatina é denominada remodelamento da cromatina.) Dois fatores importantes que influenciam a estrutura e a atividade cromossômica são a metilação do DNA e a acetilação das histonas. Geralmente, genes que estão em estado de inatividade relativamente permanente contêm o DNA mais metilado (comumente como 5-metilcitosina) que os genes ativamente transcritos. Por outro lado, quando as histonas tornamse acetiladas, a estrutura da cromatina torna-se mais frouxa, o DNA torna-se mais acessível para a maquinaria de transcrição e os genes são transcritos ativamente. B. RNA-polimerases nucleares das células eucarióticas Existem três classes distintas de RNA-polimerases no núcleo das células eucarióticas. Todas elas são enzimas grandes, com múltiplas subunidades. Cada classe de RNA-polimerase reconhece determinados tipos de genes. 1. RNA-polimerase I. Essa enzima sintetiza o precursor dos grandes RNA ribossomais (28S, 18S e 5,8S) no nucléolo. (Nota: ORNAm e o RNAt são sintetizados no nucleoplasma  nucléolos).

2. RNA-polimerase II. Essa enzima sintetiza os precursores dos RNAs mensageiros, que são subseqüentemente traduzidos para produzir proteínas. A polimerase II também sintetiza determinados RNAs nucleares pequenos (RNAsn) e é usada por certos vírus para produzir RNA viral. a. Promotores para genes de classe II. Uma sequência de nucleotídeos de DNA que é quase idêntica à da caixa de Pribnow é normalmente encontrada centrada ao redor de 25 nucleotídeos acima da base inicial do sítio de início da transcrição de uma molécula de RNAm. Essa sequência-consenso é chamada de caixa TATA ou de Hogness. Entre 70 e 80 nucleotídeos acima do sítio de início de transcrição é frequentemente encontrada uma segunda sequênciaconsenso, conhecida como a caixa CAAT. Além disso, muitos promotores contêm uma caixa GC(GGGCGG). Uma vez que essas sequências estão na mesma molécula de DNA que os genes que estão sendo transcritos, elas são chamadas de elementos genéticos de ação cis. Elas servem como sítios de ligação para proteínas chamadas de fatores gerais de transcrição, os quais, por sua vez, interagem uns com os outros e com a RNA-polimerase II. Esses fatores são necessários para a simples transcrição da maior parte dos genes de classe II (ou seja, aqueles genes que são transcritos pela RNA-polimerase II). (Nota: Uma vez que os fatores de transcrição, codificados por genes em diferentes cromossomas e sintetizados no citosol, podem difundir-se através da célula para os seus pontos de ação [os quais podem ser em cromossomas diferentes], eles são chamados de elementos de ação trans. Esses elementos podem tanto estimular como inibir a transcrição de determinados genes).

b. Função dos estimuladores na regulação gênica eucariótica. Os estimuladores são sequências especiais de DNA de ação cis, que aumentam a taxa de início da transcrição pela RNA-polimerase II. Os estimuladores precisam estar no mesmo cromossoma do gene cuja transcrição eles estimulam. Entretanto, 1) eles podem estar localizados "acima" ou "abaixo" do sítio de início da transcrição; 2) eles podem estar próximos ou a milhares de pares de bases distantes do promotor; e 3) eles podem ocorrer em cada uma das fitas do DNA. Os estimuladores contêm sequências de DNA chamadas de "elementos de resposta", que se ligam a fatores de transcrição específicos chamados de ativadores. Pelo dobramento ou formação das alças no DNA, esses fatores de ligação ao estimulador podem interagir com fatores de transcrição ligados ao promotor e com a RNA-polimerase II, estimulando dessa forma a transcrição. (Nota: Os silenciadores são semelhantes aos estimuladores [no que se refere a sua atuação por longas distâncias], porém determinam uma redução do nível de expressão gênica.) c. Inibidores da RNA-polimerase II. Essa enzima é inibida por -amanitina - uma potente toxina produzida pelo cogumelo venenoso Amanita phalloides (algumas vezes chamado de "chapéu da morte" ou "anjo destruidor".A amanitina liga-se fortemente à polimerase, formando um complexo, dessa forma inibindo a síntese de RNAm e, por fim, a síntese de proteína. 3. RNA-polimerase III. Essa enzima produz os RNAs pequenos, incluindo os RNAt, o pequeno RNA ribossomal 55 e alguns RNAsn. C. RNA polimerase mitocondrial. A mitocôndria contém uma única RNA polimerase, a qual assemelha-se mais proximamente à RNA polimerase bacteriana que à enzima eucariótica. - Modificações pós-transcricionais do RNA Um transcrito primário é uma cópia linear de uma unidade transcricional - o segmento de DNA entre as seqüências específicas de início e término. Os transcritos primários dos RNAt e RNAr procarióticos e eucarióticos são modificados pós-transcricionalmente pela clivagem dos transcritos originais por ribonucleases. Os RNAt são então adicionalmente modificados, ajudando a conferir a cada espécie a sua identidade única. Por outro lado, o RNAm procariótico é normalmente idêntico ao seu transcrito primário, enquanto o RNAm eucariótico é amplamente modificado pós-transcricionalmente. A. RNA ribossomal Os RNAs ribossomais das células procarióticas e eucarióticas são sintetizados a partir de longas moléculas precursoras chamadas de RNAs pré-ribossomais. Os RNAs ribossomais 23S, 16S e 5S dos procariotos são produzidos a partir de uma única molécula precursora de RNA, assim como o são os RNAs 28S, 18S e 5,8S dos eucariotos. (Nota: O RNAr 5S dos eucariotos é sintetizado pela RNA-polimerase III e modificado separadamente.) Os RNAs pré-ribossomais são clivados por ribonucleases, a fim de produzir segmentos de tamanho intermediário de RNAr, os quais têm suas extremidades "aparadas" adicionalmente, produzindo as espécies necessárias de RNA ribossomal. (Nota: Algumas das proteínas destinadas a tornarem-se componentes do ribossomo associam-se com o precursor de RNAr antes e durante a sua modificação pós-transcricional no nucléolo.) B. RNA transportador

Os RNAs transportadores de eucariotos e de procariotos também são sintetizados a partir de longas moléculas precursoras que precisam ser modificadas. Um íntron precisa ser removido da alça do anticódon, e seqüências em ambas as extremidades da molécula, 5' e 3', precisam ser removidas. Outras modificações pós-transcricionais incluem a adição de uma seqüência - CCA pela nucleotidiltransferase na extremidade 3' dos RNAt e a modificação das bases em posições específicas para a produção de "bases raras. C. RNA mensageiro eucariótico A molécula de RNA sintetizada pela RNA-polimerase II (o transcrito primário) contém as seqüências que são encontradas no RNAm citosólico. A coleção de todas as moléculas precursoras de RNAm é conhecida como RNA heterogêneo nuclear (RNAhn). Os transcritos primários são amplamente modificados no núcleo após a transcrição. Essas modificações normalmente incluem: 1. Adição de um "quepe" 5' (cap 5’). Esse processo é o primeiro entre as reações de processamento do RNAhn (Figura 30.17). O quepe é uma 7-metilguanosina ligada de forma "invertida" à extremidade 5' do RNAm, formando uma ligação incomum 5'....,.5' trifosfato. A adição da porção da guanosina trifosfato é catalisada pela enzima nuclear guanililtransferase. A metilação dessa guanina terminal ocorre no citosol e é catalisada pela guanina-7metiltransferase. A S-adenosilmetionina é a fonte do grupo metila. Etapas adicionais de metilação podem ocorrer. A adição desse "quepe" 7-metilguanosina permite o início da tradução e auxilia na estabilização do RNAm. Os RNAm eucarióticos que não apresentam quepe não são traduzidos eficientemente. 2. Adição da cauda de poli-A. A maioria dos RNAm eucarióticos (com várias exceções marcantes, incluindo aqueles que codificam histonas e alguns interferons) possui uma cadeia de 40 a 200 nucleotídeos de adenina, ligados a sua extremidade 3'. Essa cauda de poli-A não é transcrita a partir do DNA, mas sim adicionada após a transcrição, pela enzima nuclear poliadenilato-polimerase. Uma seqüência consenso, chamada de seqüência sinal de poliadenilação (AAUAAA), situada próxima à extremidade 3' da molécula de RNA, sinaliza que a cauda de poli-A deve ser adicionada ao RNA{n. Essas caudas auxiliam na estabilização dos RNAm e facilitam a sua saída do núcleo. Após o RNAm entrar no citosol, a cauda de poli-A é gradualmente encurtada.

3. Remoção dos íntrons. A maturação dos RNAm eucarióticos normalmente envolve a remoção de seqüências de RNA, as quais não codificam proteínas (íntrons ou seqüências intervenientes), a partir do transcrito primário. As seqüências codificantes remanescentes, os éxons, são reunidas para formar o RNAm maduro. A máquina molecular que executa essas tarefas é conhecida como spliceossoma. (Nota: Alguns poucos transcritos eucarióticos primários não contêm íntrons. Outros contêm poucos íntrons, enquanto alguns, como os transcritos primários das cadeias  do colágeno, contêm mais de 50 seqüências intervenientes, as quais precisam ser removidas antes que o RNAm maduro esteja pronto para a tradução.) a. Função dos pequenos RNAs nucleares (RNAsn). Os RNAsn, em associação com proteínas, formam as partículas nucleares pequenas de ribonucleoproteína (snRNPs, de small nuclear ribonucleoprotein particles, ou "snurps"). Essas facilitam o corte-junção dos segmentos exônicos pela formação de pares de bases com as seqüências-consenso em cada extremidade do íntron. (Nota: O lúpus eritematoso sistêmico, uma doença inflamatória freqüentemente fatal, resulta de uma resposta auto-imune, na qual o paciente produz anticorpos contra proteínas do hospedeiro, incluindo snRNP.) b. Mecanismo de excisão de íntrons. A ligação dos snRNPs traz as seqüências de éxons vizinhos para o alinhamento correto, de modo a possibilitar o corte-junção. O grupo 2'-0H de um resíduo de adenosina (A) (conhecido como o sítio de ramificação) no íntron ataca e forma uma ligação fosfodiéster com o fosfato na extremidade 5' do íntron. O recém-

liberado 3'-0H do exon 1 "acima" (para o lado 5') forma então uma ligação fosfodiéster com a extremidade 5' do éxon 2 "abaixo" (para o lado 3'). O intron excisado é liberado como uma estrutura "em forma de laço", a qual é degradada. (Nota: As seqüências GU e AG no sítio de ramificação são invariáveis.) Após a remoção de todos os íntrons, as moléculas de RNAm maduras deixam o núcleo, passando para o citosol através de poros na membrana nuclear. c. Efeito de mutações no sítio de corte-junção. Mutações em sítios de corte-junção podem levar a corte-junções inapropriados e à produção de proteínas aberrantes. Estima-se que 15% de todas as doenças genéticas são o resultado de mutações que afetam o corte-junção do RNA. Por exemplo, mutações que causam o corte-junção incorreto do RNAm da hemoglobina são responsáveis por alguns casos de talessemia - uma doença na qual a produção da proteína hemoglobina está defeituosa. 4. Corte-junção alternativo de moléculas de RNAm. As moléculas de pré-RNAm de alguns genes podem sofrer cortejunções de duas ou mais maneiras alternativas em diferentes tecidos. Esse processo produz múltiplas variações de RNAm e, portanto, do produto protéico. Esse parece ser um mecanismo para a produção de um conjunto diverso de proteínas a partir de um conjunto limitado de genes. Por exemplo, todos os diferentes tipos de células musculares produzem o mesmo transcrito primário a partir do gene da tropomiosina. Entretanto, diferentes padrões de cortejunção nos diferentes tipos de células produzem uma família de moléculas protéicas de tropomiosina tecidoespecíficas.

Observações importantes: - Transcriptase reversa: Um retrovírus, tal como o vírus da imunodeficiência humana (HIV), carrega o seu genoma na forma de moléculas de RNA de fita simples. Após a infecção de uma célula hospedeira, a enzima viral - a transcriptase reversa - usa o RNA como molde para a síntese do DNA viral, o qual torna-se então integrado aos cromossomas do hospedeiro. Assim como todas as outras enzimas que sintetizam ácidos nucléicos, a transcriptase reversa move-se ao longo do molde na direção 3'5 ' , sintetizando o produto de DNA na direção 5’3' . A falta de edição pela transcriptase reversa fornece uma explicação para a alta taxa de mutação desses vírus. (Nota: Em uma tentativa de impedir que uma infecção pelo HIV progrida para a síndrome da imunodeficiência adquirida [AIDS], os pacientes são normalmente tratados com inibidores nucleosídicos e/ou não-nucleosídicos da transcriptase reversa, juntamente com inibidores de protease [os quais inibem outra enzima de maturação do HIV], produzindo assim uma mistura ["coquetel"] que requer que o vírus desenvolva uma resistência múltipla para continuar a replicar-se).

- AZT: O crescimento da cadeia de DNA pode ser bloqueado pela incorporação de certos análogos de nucleosídeos, que foram modificados na porção açúcar do nucleosídeo. Por exemplo, a remoção do grupo hidroxila do carbono 3' do anel de desoxirribose, como na 2',3'-didesoxiinosina (ddl), ou a conversão de desoxirribose em outro açúcar, como na arabinose, impede que o alongamento da cadeia prossiga. Bloqueando a replicação de DNA, esses compostos diminuem a divisão de células e vírus que crescem rapidamente. A modificação química da porção açúcar, como observado na zidovudina (AZT), alcança o mesmo objetivo de terminação do alongamento da cadeia de DNA. (Nota: Essas drogas são normalmente fornecidas como nucleosídeos, os quais são então convertidos em nucleotídeos ativos por enzimas de "salvação" celulares.

- RISC: