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BIOLOGIA
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Bioquímica: Ácidos
nucleicos
ÁCIDOS NUCLEICOS
DNA RNA
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 A síntese de cada nova fita de DNA ocorre
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 2ª TAREFA: mantê-las separadas e protegidas
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 Ao contrário da replicação, envolve certos
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 É o primeiro passo para a expressão gênica,
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 Esse processo ocorre em três etapas
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INICIAÇÃO DA TRANSCRIÇÃO
 Enzimas específicas desfazem da dupla-hélice do
DNA, apenas no gene que deverá ser transcrito.
 A síntese de RNA começa em regiões do DNA
chamadas de promotoras - sequências específicas
reconhecidas pela RNA-pol - que direcionam a
transcrição dos genes.
 Essas sequências podem ser bastante variáveis,
porém, mantêm conservadas regiões responsáveis
pela função promotora.
 Em procariotos, duas dessas regiões estão presentes
a cerca de 10 e 35 pares de bases acima do ponto de
início da transcrição.
 São elas: 5’ TATATT 3’ e 5' TTGACA 3’,
respectivamente.
 Nos eucariotos a principal região promotora é
conhecida como TATA box.
Biologia aula 04   ácidos nucleicos
Alongamento
 A RNA-pol atua apenas em uma das fitas de
DNA.
 A fita utilizada é sempre a mesma e
denominada fita codificante ou ativa.
 A RNA-pol encaixa ribonucleotídeos,
produzindo uma única fita de RNA,
complementar à fita de DNA que serve de
molde.
 Por isso é importante que a RNA-pol atue
em apenas uma fita, pois RNAs diferentes
serão produzidos a partir da transcrição de
fitas distintas do DNA.
 O pareamento será A → U, C → G, T → A e G → C.
 Quando pelo menos dois ribonucleotídeos são
colocados, a RNA-pol estabelece uma ligação
entre eles: a molécula de RNA foi iniciada.
 À medida que o RNA vais sendo sintetizado, o
DNA é despareado à sua frente.
Término
 O RNA recém-formado vai se desligando do
DNA que lhe serviu de molde.
 Quando chega ao final do gene (há uma
sequência que o indica) a RNA-pol se
desprende do DNA e a molécula de RNA é
liberada.
 A molécula de DNA é pareada e se fecha.
 OBSERVAÇÃO: para cada tipo de RNA há
uma RNA-pol diferente.
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Tradução do código genético
 Cada região do DNA que produz uma molécula
de RNA funcional constitui um gene.
 No DNA, cada trinca de nucleotídeos constitui
um triplet ou códon.
 Cada triplet é transcrito e formará um códon do
RNA-m.
 300 triplets = 300 códons = 100 aminoácidos
O código genético
 Cada grupo de 3 nucleotídeos do RNA-m
constitui um códon.
 Como há 4 tipos de nucleotídeos no RNA
(A, U, G e C), existem 64 agrupamentos
possíveis.
 Em 1961, foi decifrado qual aminoácido é
codificado por cada códon.
 O código genético é universal e degenerado
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Biologia aula 04   ácidos nucleicos
Processamento (splicing) do RNA-m
 Ocorre somente em células eucariotas.
 As seqüências de DNA que serão expressas
(vão aparecer no produto final) são
chamadas de éxons.
 As seqüências de DNA que não serão
expressas (não vão aparecer no produto
final) são chamadas de íntrons.
 O gene inteiro é transcrito em um RNA-m
precursor.
 No processamento os íntrons são retirados
e os éxons são unidos para formar o RNA-
m maduro que será traduzido no citosol.
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Biologia aula 04 ácidos nucleicos

  • 3. ÁCIDOS NUCLEICOS DNA RNA são cadeias de Nucleotideos os dois tipos são Fosfato Pentose Base nitrogenada
  • 4.  Derivado do ácido fosfórico.  Faz a ligação entre as pentoses de dois nucleotídeos sucessivos em uma cadeia de polinucleotídeos.  Faz com que o nucleotídeo seja negativamente carregado. Fosfato P
  • 8.  Para formar ácidos nucléicos, os nucleotídeos são unidos através dos fosfatos com C3’ ou C5’ da pentose através de ligações éster (fosfodiéster).  Estas são chamadas de ligações glicosídicas.  A base nitrogenada se liga ao C1’ da pentose.  Se a base for pirimidínica a ligação se faz com o N-1.  Se a base for púrica esta ligação se faz com o N-9.  Estas são chamadas de N-glicosídica.
  • 12. O DNA NAS CÉLULAS EUCARIOTAS
  • 14.  DNA e RNA são encontrados no núcleo de células eucariotas, no citoplasma das células procariotas, nas mitocôndrias e cloroplastos.  Na grande maioria dos vírus, ocorre o DNA ou o RNA.  No núcleo da células eucariotas, o DNA está associado a proteínas básicas – histonas – formando a cromatina.  Os cromossomos são filamentos de cromatina espiralizados contendo uma sucessão de genes.
  • 20.  Para poder exercer a função de hereditariedade, o DNA produz cópias idênticas de si mesmo, por um processo chamado de replicação ou duplicação.  A replicação do DNA precede cada divisão celular. A replicação do DNA
  • 21.  Cada cadeia do DNA precisa atuar como molde para o pareamento de bases complementares (por isso é semiconservativa);  Um complexo enzimático para catalisar as reações;  Uma fonte de energia química (ATP) é necessária para conduzir essa reação altamente endoergônica. Necessidades:
  • 22. Experimentos de Meselson e Sthal (1958)
  • 24.  A síntese de cada nova fita de DNA ocorre nas duas direções, a partir da origem de replicação.  Para cada origem de replicação existem dois pontos (forquilhas de replicação) nos quais as novas cadeias são formadas.
  • 25. Nos procariotos há uma única origem
  • 26. Nos eucariotos há centenas de origens
  • 27.  1ª TAREFA: desenrolar e separar as fitas do DNA (enzimas girase e helicase).  2ª TAREFA: mantê-las separadas e protegidas (proteínas de ligação fita simples –SSB).  A RNA primase fornece o iniciador (primer) para que se inicie a replicação.  3ª TAREFA: adição de nucleotídeos na extremidade 3’ de cada fita (enzima DNA-pol III).  Sentido da síntese 5’  3’.  Os nucleotídeos são unidos entre si pela enzima DNA ligase.  4ª TAREFA: prevenir erros na replicação (enzima DNA-pol I).
  • 28. A forquilha de replicação
  • 32. Os papéis biológicos do DNA: copiar e executar DNA Replicação (núcleo) Transcrição (núcleo) DNA RNA PROTEÍNA Tradução (citoplasma)
  • 33. DNA RNA produz que determina a Sequência de aminoácidos na proteína Forma da proteína que determina a Função da proteína Característica genética
  • 34. A transcrição também ocorre no sentido 5’3’
  • 35.  Ao contrário da replicação, envolve certos trechos do DNA, os genes, e ocorre durante toda a vida normal da célula.  É o primeiro passo para a expressão gênica, que significa a transformação do que é informação (DNA) para o que é uma característica do organismo.  Esse processo ocorre em três etapas principais, a iniciação, o alongamento e o término, cada um contendo fatores específicos.
  • 36. INICIAÇÃO DA TRANSCRIÇÃO  Enzimas específicas desfazem da dupla-hélice do DNA, apenas no gene que deverá ser transcrito.  A síntese de RNA começa em regiões do DNA chamadas de promotoras - sequências específicas reconhecidas pela RNA-pol - que direcionam a transcrição dos genes.  Essas sequências podem ser bastante variáveis, porém, mantêm conservadas regiões responsáveis pela função promotora.  Em procariotos, duas dessas regiões estão presentes a cerca de 10 e 35 pares de bases acima do ponto de início da transcrição.  São elas: 5’ TATATT 3’ e 5' TTGACA 3’, respectivamente.  Nos eucariotos a principal região promotora é conhecida como TATA box.
  • 38. Alongamento  A RNA-pol atua apenas em uma das fitas de DNA.  A fita utilizada é sempre a mesma e denominada fita codificante ou ativa.  A RNA-pol encaixa ribonucleotídeos, produzindo uma única fita de RNA, complementar à fita de DNA que serve de molde.  Por isso é importante que a RNA-pol atue em apenas uma fita, pois RNAs diferentes serão produzidos a partir da transcrição de fitas distintas do DNA.
  • 39.  O pareamento será A → U, C → G, T → A e G → C.  Quando pelo menos dois ribonucleotídeos são colocados, a RNA-pol estabelece uma ligação entre eles: a molécula de RNA foi iniciada.  À medida que o RNA vais sendo sintetizado, o DNA é despareado à sua frente.
  • 40. Término  O RNA recém-formado vai se desligando do DNA que lhe serviu de molde.  Quando chega ao final do gene (há uma sequência que o indica) a RNA-pol se desprende do DNA e a molécula de RNA é liberada.  A molécula de DNA é pareada e se fecha.  OBSERVAÇÃO: para cada tipo de RNA há uma RNA-pol diferente.
  • 45. Tradução do código genético  Cada região do DNA que produz uma molécula de RNA funcional constitui um gene.  No DNA, cada trinca de nucleotídeos constitui um triplet ou códon.  Cada triplet é transcrito e formará um códon do RNA-m.  300 triplets = 300 códons = 100 aminoácidos
  • 46. O código genético  Cada grupo de 3 nucleotídeos do RNA-m constitui um códon.  Como há 4 tipos de nucleotídeos no RNA (A, U, G e C), existem 64 agrupamentos possíveis.  Em 1961, foi decifrado qual aminoácido é codificado por cada códon.  O código genético é universal e degenerado (repetitivo).
  • 48. Processamento (splicing) do RNA-m  Ocorre somente em células eucariotas.  As seqüências de DNA que serão expressas (vão aparecer no produto final) são chamadas de éxons.  As seqüências de DNA que não serão expressas (não vão aparecer no produto final) são chamadas de íntrons.  O gene inteiro é transcrito em um RNA-m precursor.  No processamento os íntrons são retirados e os éxons são unidos para formar o RNA- m maduro que será traduzido no citosol.