3 Nucleotídeos ÁcNucléicos MJ

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Nucleotídeos, Ácidos Nucléicos

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Prof. Sebastien Charneau – UnB

Prof. Magno Junqueira - UFRJ

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Fluxo da informação genética

Célula eucariótica

o DNA: Ácido DesoxirriboNucléico Via de informação surgiu na bioquímica moderna à partir da descoberta de J. Watson e F. Crick, em 1953

suporte da informação genética hereditária 3

O DNA consiste de duas cadeias helicoidais de desoxirriboses, enroladas ao longo de um mesmo eixo, formando uma dupla hélice de sentido rotacional à direita.

Prêmio Nobel de

Medicina 1962

A unidade fundamental da informação nos organismos vivos é o gene.

Genes bioquimicamente são segmentos de DNA (ácido

desoxirribonucléico) que codificam a informação requerida para a

produção de uma molécula biológica funcional

codifica cadeias polipeptídicas e RNAs

Conjunto do material genético de um organismo, incluindo os genes e as

seqüências não codificadoras = genoma

gene e genoma

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Suporte, transmissão e expressão da informação genética (resumo)

gene

transcrição

maturação do RNA

repli-cação

ATP

pré-mRNA

mRNA núcleo citoplasma

proteína

tRNA

aminoácido

Amino-

acil

tRNA

ativação dos aa

tradução

DNA duplicado

multiplicação celular

éxon íntron Fita

molde

O gene

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Nucleotídeos • As subunidades dos ácidos nucléicos

• Consiste em:

- Base nitrogenada

- Pentose (açúcar de 5 carbonos)

- Fosfato (1 ou mais)

Nucleosídeo = Base nitrogenada +Pentose

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As bases dos ácidos nucléicos

As bases são compostas com anéis que contêm nitrogênio

Bases purinas Bases Pirimidinas

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Os açúcares dos ácidos nucléicos

PENTOSE

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Ligação N-glicosídica

Ligação da base com o açúcar

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Nomenclatura dos Nucleotídeos

EXEMPLO DE NUCLEOTÍDEO

Adenosina monofosfato (AMP)

Guanosina difosfato (GDP)

Citidina monofosfato (CMP)

Uridina trifosfato (UTP)

Timidina monofosfato (TMP)

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Fosfato (1 ou mais) Nucleotídeos

O fosfato torna o nucleotídeo negativamente carregado

Fosfatos ligados no C5 hidroxila da ribose ou da desoxiribose Mono, di, trifosfatos são comuns

Estrutura dos nucleotídeos

Pirimidina Purina

Pentose

Aqui é um ribose e

não desoxirribose

Fosfato

O grupo fosfato é

unido por uma

ligação éster ao

grupo 5’-OH da

pentose

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(desoxi) Nucleosídeos: Adição de um açúcar a uma base

ADENOSINA, GUANOSINA,

CITIDINA, TIMIDINA E URIDINA

(desoxi) Nucleotídeos: mono, di ou trifosfato de nucleosídeos.

Grupo unido por ligação éster ao 5’OH por isso são 5’-nucleotídeos.

Temos trifosfato (mono ou di fosfato) de ADENOSINA, GUANOSINA, CITIDINA, TIMIDINA E URIDINA

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Ácidos Nucléicos

Para formar as molécula de DNA e

RNA é necessário a ligação entre

os nucleotídeos

Os nucleotídeos estão unidos

por uma ligação fosfodiéster

entre a hidroxila do carbono-3

e grupo fosfato ligado a

hidroxila do carbono-5.

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?

?

15

Os nucleotídeos estão unidos

por uma ligação fosfodiéster

entre a hidroxila do carbono-3

e grupo fosfato ligado a

hidroxila do carbono-5.

Seqüência linear de nucleotídeos =

uma cadeia de ácido nucléico

Ácido Desoxirribonucléico (DNA)

A proximidade das

bases possibilita a

formação de pontes de

hidrogênio. A adenina

com a timina formam

duas pontes de

hidrogênio, a citosina

com a guanina formam

três pontes.

A dupla hélice é mantida também por interações

hidrofóbicas, que forçam as bases a se "esconderem"

dentro da dupla hélice.

N

N

O

O

H3C

H

PENTOSE

H

N

N

N

N

PENTOSE

NH

H

Adenina

Timina

N

N

O

N H

H

H

H

PENTOSE

N

N

N

N

O

H

NH

H

PENTOSE

Citidina

Guanina

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Conformações para o DNA

Estrutura repetitiva de tipo helice

Diametro: 2 nm

1 volta= 3,4 nm = 10,5 nucleotideos

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Estrutura do DNA

Estruturas globais DNA e RNA

são similares

Exceto 3 diferencias:

RNA DNA

Fita

simples Fita

dupla

Em geral, fita simples versus fita dupla

RNA contem Uracila em vez de Timina

RNA contem Ribose em vez de 2´-desoxirribose

ribose 2´-desoxirribose

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Ácido DesoxirriboNucléico

e Ácidos RiboNucléico

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Problemática

informação

genética contida

na seqüência de

RNA mensageiro

Como

origina?

Seqüência de

aminoácidos

nas proteínas

Quais são os mecanismos moleculares?

Subunidades monoméricas

Letras do alfabeto

(26 tipos

diferentes)

Nucleotídeos

(4 tipos

diferentes)

Aminoácidos

(20 tipos

diferentes)

Sequências ordenadas lineares

DNA Palavras Proteina

Em todos os seres, as macromoléculas são

construídas a partir dos mesmos tipos de

unidades monoméricas:

- existência de modelos subjacentes

comuns.

- simplicidade básica na estrutura das

macromoléculas, apesar dos bilhões de

tipos de proteínas existentes em milhões de

espécies de seres vivos.

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-existem 20 aminoácidos que entra na biosíntese protéica

-Existem só 4 bases na biossíntese dos DNA e RNA

Então: a relação não deve ser de 1 base correspondendo a 1 aminoácido.

O CÓDIGO GENÉTICO

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Códon = unidade

trinucleotídica

O código é específico:

1 códon =1 aminoácido

O código é degenerado:

1 aa = 1 a 6 códons

O código é pontuado:

-Códon iniciação

-Códon terminação

O código é universal

O CÓDIGO GENÉTICO

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MUTAÇÃO

GAUAUACAUAGGCUGCCCUUUUCGUAUGUGUAUAUGGAAA

NOVA FASE DE LEITURA

Met Cys Ile Trp Lys

GAUAUACAUAUGCUGCCCUUUUCGUAUGUGUAUAUGGAA... 5’ 3’

Fase aberta de leitura

Met Leu Pro Phe Ser Tyr Val Tyr Met Glu

G G

GAUAUACAUAUGCUGCCCUUUUCGUAUGUAUAUAUGGAA... 5’ 3’

Met Leu Pro Phe Ser Tyr Val Tyr Met Glu

MUTAÇÃO SILENCIOSA

GAUAUACAUAUGCUGCCCUUUUCGUAUGAGUAUAUGGAA...

Met Leu Pro Phe Ser Tyr Glu Tyr Met Glu

Códon de iniciação

Aplicação do código genético

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Outras funções dos nucleotídeos

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Outras funções dos nucleotídeos

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Outras funções dos nucleotídeos

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