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Introdução à Biologia Molecular Computacional
Katia Guimarães
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Estrutura do DNADNA é um polímero em forma de hélice dupla.
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Estrutura do DNAA unidade de construção dos ácidos nucléicos são os nucleotídeos, que consistem de um fosfato, uma pentose e de uma amina.
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DNA Backbone
A hélice tem uma espinha dorsal (backbone) formada por uma seqüência alternada de fosfato e ribose (açúcar) à qual se ligam bases nitrogenadas.
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Estrutura do DNA
As bases nitrogenadas podem ser de quatro tipos:
Adenina
Citosina
Guanina
Timina
PURINAS PIRIMIDINAS
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Estrutura do DNAAs bases nitrogenadas ligam-se ao açúcar e estes se ligam entre si através de ligações fosfodiéster.
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Ligações Phosphodiéster
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Tipos de Bases: PURINASAdenina (A) e Guanina (G)
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Tipos de Bases: PIRIMIDINASTimina (T) e Citosina (C)
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Dupla Hélice do DNA
As bases são hidrofóbicas, e a molécula de DNA é constituída de duas hélices “costuradas”.
Duas cadeias polinucleotídicas ligam-se por forças termodinâmicas (fracas), formando uma molécula de DNA.
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Dupla Hélice do DNA
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Dupla Hélice do DNA
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Pares de BasePares de Base são formados por dois tipos de ligação:Ligação A-T, formada por duas pontes de Hidrogênio.
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Pares de BasePares de Base são formados por dois tipos de ligação:Ligação C-G, formada por três pontes de Hidrogênio.
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DNA Fita Dupla
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Cadeias Anti-paralelas
Analisando o conteúdo de uma das fitas de DNA, é possível conhecer o conteúdo da outra, de forma que a representação é feita apenas com uma delas.
ATGTC // GACAT
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Dogma Central da BiologiaComo o DNA se relaciona com as proteínas? - É feita uma cópia (negativa) de um trecho de DNA (transcrição) - mRNA é traduzido em resíduos (tradução)
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RNA PolimerasesRNA polimerases são proteínas que se ligam ao DNA e “processam” o DNA da região upstream para a região downstream, gerando o mRNA.
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TranscriçãoTem três passos básicos:1. Initiation :O ribossomo se liga ao sítio de
iniciação específico no mRNA, enquanto o tRNA iniciador é ligado ao códon iniciador e ligado ao ribossomo.
2. Elongation : Aminoácidos são adicionados à cadeia polipeptídica, de acordo com a seqüência especificada. Os mesmos passos são repetidos até que o STOP códon sinaliza o final.
3. Termination : A proteína é desligada do ribossomo.
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Transcrição
Página comAnimações
Animação
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Tradução
O mRNA migra do núcleo para o citoplasma, onde estão os ribossomos.
Os ribossomos são compostos de duas unidades, umapequena e uma grande, que cercam o mRNA e – para cada códon (seqüência de três nucleotídeos) – agregam um tRNA com o aminoácido correspondente.
Animação
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Tradução
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Tradução
Códon: GCU GAC CUA GCGAnticd: CGA CUG GAU CGC
AminoAc: Ala Asp Leu Ala
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Tradução via tRNA
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Imagem real de um Ribossomo
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Aminoácidos, resíduos e proteínas
Os aminoácidos são os blocos construtores das proteínas.
As proteínas são formadas por aminoácidos que são ligados via ligações peptídicas formando uma cadeia de resíduos.
A seqüência de resíduos é chamada a estrutura primária da proteína, e é única.
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Estrutura Primária de uma proteína
Note
o amino terminal ou "N-terminal" (NH3+) em um extremo, e
o carboxyl terminal ("C-terminal") (COO-) no outro.
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Resíduos
Cada resíduo contém um grupo amino (NH3) e um grupo carboxílico (COOH) (em preto).
Os resíduos variam no aminoácido que constitui a cadeia lateral (em azul).
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Composição dos ResíduosCada resíduo contém um grupo amino (NH3) e um grupo carboxílico (COOH) (em preto).
Os resíduos variam no aminoácido que constitui a cadeia lateral (em azul).
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Síntese de Proteínas
Síntese de Proteínas (Tradução)
Segunda Animação (com narração)
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Estrutura Secundária de uma proteína