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ÁCIDOS NUCLÊICOS Ácidos Nuclêicos DNA
RNA
Ácido Desoxirribonuclêico
Ácido Ribonuclêico
Fosfato
Cadeias de Nucleotídeos
DNA RNA
Pentose Desoxirribose Ribose
Bases Adenina
Guanina
Citosina
Timina
Adenina
Guanina
Citosina
Uracila
Ribose – RNA
Desoxirribose – DNA Pentose
Púricas: Adenina
Guanina
Pirimídicas: Citosina
Timina
Uracila
Base Nitrogenada
5’
3’
1
2 3
4
5
1
2 3
4
5
1
2 3
4
5
1
2 3
4
5
A ligação
fosfodiéster
une os
nucleotídeos
Síntese dos Ácidos Nuclêicos
Esqueleto açúcar-fosfato
Seqüência de bases:
• é variável
• determina as características
• é única
• é herdável
DNA
A T G G G C C T A A A T T C
As bases se pareiam por pontes de hidrogênio
A T
C G T A C C C G G A T T T A A G
5’ 3’
3’ 5’
Se para cada base A há uma T e para
cada base C há uma G, temos:
%A = % T
e % C = %G
O que faz o DNA ser uma dupla
cadeia, formada por duas metades
complementares e antiparalelas.
DNA
3.4.1. Propriedades do DNA
A) Replicação
•Só ocorre antes da divisão
celular
•Envolve todo o DNA
DNA’s iguais
Etapas
A.1) abertura da hélice
• aos poucos
• iniciando na origem de
replicação
• feita pela enzima
helicase
origem de replicação
abertura da
hélice
A.2) formação de um
primer de RNA
• RNA primase
A.3) ação da DNA
polimerase
• produz DNA
• edição
DNA pol
A T T C T A G G A T
T A A G A T C C T A
T A G G T C C A T A T C G A
A T C C A G G T A T A G C T
A T C C A G G T A T A G C T
T A G G T C C A T A T C G A
Edição: correção de erros, minimizando a taxa de mutações
• A DNA pol não consegue iniciar
uma nova fita a partir do nada.
• Para isso precisa de uma
extremidade –OH 3’livre RNA
primase insere um primer de RNA.
Paradoxos da replicação
• Se ambas as fitas servem de molde para a replicação, a síntese de uma
das cadeias complementares ocorre no sentido 5’ 3’, ok!!
• E a outra, como ocorre se a DNA pol so atua no sentido 5’ 3’? Inserção
de vários primers e formação dos fragmentos de Okazaki: Fita leading
(contínua) e fita lagging (descontínua).
Paradoxos da replicação
síntese semidescontínua ou assimétrica
Fita leading x Fita lagging
• Fita contínua
• Sintetizada na
mesma direção do
complexo de
replicação
• Utiliza apenas um
Primer
• Fita descontínua
• Sintetizada na
direção oposta ao
complexo
• Sintetizada a partir
de fragmentos de
Okazaki
• Utiliza um primer
por fragmento
B) Transcrição
Tipos de RNA
I RNA Mensageiro (RNAm): seqüência de bases que codifica
proteína. Único RNA traduzido.
II RNA Ribossomal (RNAr): faz parte da estrutura do ribossomo.
III RNA Transportador (RNAt): Transporta os aminoácidos até o local
da síntese protêica.
B) Transcrição
Produção de uma molécula de
RNA a partir de um trecho do DNA
DNA
RNA
Ao contrário da replicação, a
transcrição envolve certos trechos
do DNA, os genes, e ocorre durante
a vida normal da célula.
A transcrição é o primeiro passo da
expressão gênica!!
Etapas
B.1) abertura da hélice
• No gene a ser
transcrito
• feita por enzimas
B.2) ação da RNA
polimerase
• lê apenas uma fita do
DNA, a fita ativa
RNA pol
RNA
Sua ação começa
no TATA Box
promotor gene a ser transcrito
RNA pol
TATATA
vai se ligar ao promotor
promotor gene a ser transcrito
TATATA
mas só vai começar a transcrição mais à frente
promotor gene a ser transcrito
TATATA
RNA
Fator de transcrição
A T T C T A G G A T
T A A G A T C G T A
T A G G T C C A T A T C G G
A T C C A G G T A T A G C C
A U C C A G G U A U A G C C
Células Geneticamente iguais, com características diferentes;
Resultado de expressão gênica diferenciada.
genes no DNA
gene de albumina gene de queratina
RNA
albumina
célula do fígado
não se expressa
no fígado,
somente na pele
C) Tradução Produção de proteína a partir do RNAm
O Código Genético
segunda posição na trinca
A G T C
prim
eira
po
siç
ão
na
trinc
a
A
fenilalanina
fenilalanina
leucina
Leucina
AAA
AAG
AAT
AAC
serina
serina
serina
serina
AGA
AGG
AGT
AGC
tirosina
tirosina
FIM
FIM
ATA
ATG
ATT
ATC
cisteína
cisteína
FIM
triptofano
ACA
ACG
ACT
ACC
A
G
T
C terc
eira
po
siç
ão
na
trinc
a
G
leucina
leucina
leucina
leucina
GAA
GAG
GAT
GAC
prolina
prolina
prolina
prolina
GGA
GGG
GGT
GGC
histidina
histidina
glutamina
glutamina
GTA
GTG
GTT
GTC
arginina
arginina
arginina
arginina
GCA
GCG
GCT
GCC
A
G
T
C
T
isoleucina
isoleucina
isoleucina
METIONINA
TAA
TAG
TAT
TAC
treonina
treonina
treonina
treonina
TGA
TGG
TGT
TGC
aspargina
aspargina
lisina
lisina
TTA
TTG
TTT
TTC
serina
serina
arginina
arginina
TCA
TCG
TCT
TCC
A
G
T
C
C
valina
valina
valina
valina
CAA
CAG
CAT
CAC
alanina
alanina
alanina
alanina
CGA
CGG
CGT
CGC
aspartato
aspartato
glutamato
glutamato
CTA
CTG
CTT
CTC
glicina
glicina
glicina
glicina
CCA
CCG
CCT
CCC
A
G
T
C
a) Cada 3 nucleotídeos (códon) determinam um aminoácido:
AAG – CTT – CGG – GAA – CTA
UUC – GAA – GCC – CUU – GAU
Phe – Gli – Ala – Leu – Asp
Cada trinca de bases nitrogenadas representa 1 códon
b) É Repetitivo ou Degenerado
Códons de DNA que codificam o mesmo aminoácido
GCA GCG GCT GCC
Arginina
Propriedades do Código Genético
c) Possui códons sem sentido que não são traduzidos.
UAA, UAG, UGA
OBS: O códon de início no RNAm é o AUG e é sempre traduzido.
d) É universal
-Traduzido da mesma forma em todos os seres vivos.
UAC
UUU
CCA
GCA
ribossomo
RNAt
núcleo
Os três tipos de RNA são produzidos da mesma forma, porém a
partir de genes diferentes e também seguirão destinos
metabólicos diferentes.
Síntese Protêica – Tradução
Síntese Protêica – Tradução
1. O ribossomo se une à molécula de RNAm
RNAm
ribossomo A seqüência de Shine-Delgarno no
RNAm determina o correto
posicionamento do ribossomo.
2. Os RNA’s transportadores se unem aos aminoácidos de modo
específico:
Anticodon: trinca de bases no RNAt
UAC
UUU
CCA
GCA
RNAt
+ aminoácidos
UAC CCA
GCA
UUU
AAA
AUG GGU CCA GGA CCG
UAA CCG
UAC
3. A síntese se inicia apenas no codon AUG
com a colocação do RNAt que traz o
aminoácido metionina.
AAA
AUG GGU CCA GGA CCG
UAA CCG
UAC
UUU
CCA
GCA
anticodon
ribossomo
+ aminoácidos
UAC CCA
GCA UUU
núcleo
RNA mensageiro
RNA ribossômico
RNA transportador
CCA
AUG
AAA
AUG
GGU CCA
GCA
CCG
UAA CGG
UAC CCA
AAA
GGU CCA GCA CCG
UAA CGG
UAC
4. Em seguida, o ribossomo
coloca o segundo RNAt
5. O ribossomo transfere a metionina e
faz a ligação com o segundo
aminoácido. O primeiro RNAt, vazio, é
descartado.
6. O ribossomo coloca cada RNAt
de acordo com o códon do RNAm.
7. Ao atingir um dos códons de fim (UAA,
UAG e UGA, o ribossomo se separa do
RNAm, dos RNAt e da Cadeia polipeptídica.
AAA
AUG GGU CCA GGA CCG
UAA CCG
CCA
AAA
AUG GGU CCA GGA CCG
UAA CCG
CCA
Cadeia Polipeptídica
Cadeia Polipeptídica
AAGCCACCCAUGGAGCACAAAUUUUAAUGGGAC
INÍCIO
Met
Os codons que precedem o codon de início e que sucedem o de
fim não são traduzidos.
Glu Hys Lys Phe
Um RNA m pode ser
lido
simultaneamente por
vários ribossomos,
formando o
POLISSOMO. Depois de
traduzido o
RNAm é
degradado!!!!
Éxons e Íntrons
DNA
RNAm (imaturo)
remoção de íntrons (splicing)
RNAm (maduro)
apenas com éxons DNA eucarionte x DNA procarionte
• Uso do RNAm para estudo do genoma dos eucariontes
Mutação
Porque adições ou deleções são mais graves do que substituições???
Operon Lac – controle da expressão gênica
Existem quatro categorias de genes...
• Regulador (I)
• Promotor (P)
• Operador (O)
• Estruturais (Lac Z, Lac Y e Lac A)
Vitamina Fontes Papéis Metabólicos Distúrbios
Hidrossolúveis
B1 (tiamina)
Carnes, fígado, cereais
integrais, legumes
Coenzima da respiração
celular
Beribéri (deficiência
cardíaca, neurite)
B2 (riboflavina) Amplamente distribuída na
dieta
Componente do FAD e de
outras coenzimas do
metabolismo energético
Lesões de epitélios
B3 (niacina ou ácido
nicotínico)
Fígado, carnes, cereais
integrais, legumes
Componentes do NAD e do
NADP
Pelagra (diarréia crônica,
dermatite e alterações
neurológicas)
B5 (ácido pantotênico) Carne, leite e derivados.
Verduras e cereais integrais
Componente da
Coenzima A Anemia, fadiga, dormência
B6 (piridoxina) Carnes, cereais integrais,
verduras, fígado
Coenzima do metabolismo
dos aminoácidos
Alterações neurológicas,
dermatite, fraqueza
muscular, cálculos renais
B8 (biotina) Carnes, legumes e
bactérias da flora intestinal
Atua como coenzima em
processos energéticos e na
produção de ácidos graxos
Inflamações da pele e
distúrbios neuro-musculares
B9 (ácido fólico)
Vegetais verdes, frutas,
cereais integrais e bactérias
da flora intestinal
Participa da síntese de
bases nitrogenadas
Anemia perniciosa,
esterilidade masculina,
espinha bífida
B12 (cianocobalamina) Fígado, carnes, ovos, leite e
derivados
Coenzima do metabolismo
dos ácidos nuclêicos,
divisão celular
Anemia perniciosa,
alterações neurológicas
C (ácido ascórbico) Frutas cítricas, acerola, kiwi,
tomate, folhas verdes
Importante para a
manutenção da matriz
intercelular
Escorbuto (lesões da pele,
sangramento nasal e
gengival, lesões nas
articulações
Vitamina Fontes Papéis Metabólicos Distúrbios
Lipossolúveis
A (retinol)
Ovo, leite e
derivados,
provitamina
(caroteno) de
vegetais amarelos e
vermelhos
Componente de
pigmentos visuais,
manutenção da
integridade dos
epitélios
Cegueira noturna,
espessamento da
córnea, lesões de
pele
D (calciferol)
geralmente é
encontrada na forma
de um precursor
Ovo, cereais, leite e
derivados
Participa da
mineralização dos
ossos, facilita a
absorção do cálcio
dos alimentos
Raquitismo
(descalcificação e
deformidades
ósseas)
E (tocoferol)
Sementes
oleaginosas, folhas
verdes
Antioxidante, previne
lesões das
membranas celulares
Anemia
(questionável),
esterilidade (em
roedores, apenas)
K (naftoquinona)
Folhas verdes,
cereais e carnes,
síntese pelas
bactérias da flora
intestinal (principal
fonte no adulto)
Produção de fatores
da coagulação pelo
fígado
Hemorragias graves,
sangramentos
internos.
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