17 09 16 aula 4 e 5 genetica sexta e sabado
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Profª. Drª. Andréia Barros
Janga, 2016
e-mail:[email protected]
Aula 4 e 5
Faculdade Joaquim Nabuco CURSO DE NUTRIÇÃO
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Se nascer e morrer não depende de ti. O melhor que podes fazer é saborear o intervalo!!!
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A descoberta do DNA foi a pedra fundamental sobre a qual todo o conhecimento moderno da genética humana e da evolução da vida na Terra está estruturado.
ESTUDO DOS ÁCIDOS NUCLÉICOS : COMPOSIÇÃO QUÍMICA E ESTRUTURA DO DNA
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https://www.youtube.com/watch?v=HioNTsAAn38
LINHA DO TEMPO!
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O Dogma Central da Biologia Molecular foi descrito em 1958 por Francis Crick na tentativa de relacionar o DNA, o RNA e as proteínas.
O DNA pode se replicar e dar origem a novas moléculas de DNA, pode ainda ser trancrito em RNA, e este por sua vez traduz o código genético em proteínas.
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Dogma da Biologia
• O dogma central da biologia é que a informação estocada no DNA é transferida para moléculas de RNA durante a transcrição, e para proteínas durante a tradução
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CÓDIGO GENÉTICO
• A informação genética é estocada no DNA por meio de um código (o código genético) no qual a seqüência de bases adjacentes determina a seqüência de aminoácidos no polipeptídeo codificado.
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É um polinucleotídeo de fita dupla, associado às proteínas (histonas), ou seja, é uma nucleoproteína.
DNA (Ácido Desoxirribonucléico)
•Apresenta-se como fita dupla, formando uma dupla hélice (modelo de Watson e Crick, 1972). •Apresenta a pentose (ose) Desoxirribose com exclusividade; •Apresentam a base nitrogenada “Timina” com exclusividade; •Promove a Duplicação ou Replicação: Sintetiza cópias idênticas de si mesmo; •Promove a transcrição: Sintetiza moléculas de RNAm (mensageiro);
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ESTRUTURA MOLECULAR DO DNA
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As cadeias da molécula se dobram em torno de um eixo comum e de modo antiparalelo - a extremidade 5’ de uma cadeia é pareado com a extremidade 3’ da outra cadeia, denominada pontes de hidrogênio.
Força de Van Der Waals regiões onde a diferença de eletronegatividade entre átomos ligantes desloca a nuvem eletrônica para um deles. Isso significa que o par de elétrons compartilhado estará na maior parte do tempo ao redor do mais eletronegativo, ou seja, força de qualquer átomo em extrema proximidade.
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PONTES DE HIDROGÊNIO
As ligações de hidrogênio representam importante papel elas determinam a forma das proteínas, e constituem a força que une as hélices do DNA.
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LIGAÇÃO FOSFODIÉSTER É um tipo de ligação covalente com a hidroxila ligada ao carbono-5 da pentose.
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5'- 3': O sentido da vida
Durante a duplicação do DNA, fundamental para a divisão celular (mitose e meiose), a DNA polimerase – principal enzima envolvida – sintetiza as fitas de DNA no sentido 5'- 3', produzindo fitas complementares.
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EXERCÍCIO
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Soluções de DNA, em pH = 7,0 e temperatura ambiente, são altamente viscosas;
A altas temperaturas ou pH extremos o DNA sofre desnaturação, isto porque ocorre ruptura das pontes de hidrogênio entre os pares de bases;
Esta desnaturação faz com que diminua a viscosidade da solução de DNA.
DNA (Ác.Desoxirribonucléico)–Características importantes
Quando essas conformações espaciais são alteradas ou destruídas, dizemos que a proteína foi desnaturada.
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RNA – ÁCIDO RIBONUCLÉICO
Em 1957, os pesquisadores Fraenkel-Conrat e Singer identificaram o RNA como material genético de um vírus que causa descoloração da folha de muitas plantas.
Os RNAs de eucariotos, cujo tamanho varia de 65 a mais de 200.000 nucleotídeos, apresentam seqüências de bases complementares às seqüências de porções específicas de somente uma fita de DNA.
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CARACTERÍSTICAS E PROPRIEDADES DO RNA a)Apresenta a Pentose Ribose b) É sintetizado pelo DNA c)Enzima que catalisa a transcrição: RNA polimerase d) É constituído por fita única de nucleotídeos. d) Função: Síntese Proteica e) Apresenta as bases púricas adeninas e guaninas ; e as bases pirimídicas citosina e uracila. f) Tipos de RNA: RNAm, RNAt e RNAr. LEMBRANDO: No RNA não ocorre à base timina. No seu lugar é encontrada a base uracila combinando-se com adenina. Pareamento de bases: A = U; G = C .
RNA – ÁCIDO RIBONUCLÉICO
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FUNÇÃO DOS ÁC. NUCLÉICOS
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ESTUDO DOS ÁCIDOS NUCLÉICOS : COMPOSIÇÃO QUÍMICA E ESTRUTURA DO DNA
ÁCIDOS NUCLÉICOS (DNA e RNA)
Macromoléculas orgânicas constituídas por unidades denominadas NUCLEOTÍDEOS, com função de coordenar a síntese de enzimas e proteínas determinando as características dos indivíduos, como também controla o metabolismo, a reprodução e constituem o material genético dos seres vivos .
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NUCLEOTÍDEOS: Cada um é formado por três diferentes tipos de moléculas:
• um açúcar (pentose): desoxirribose no DNA e ribose no RNA.
• um grupo fosfato: ligado ao carbono 5 do açúcar
• uma base nitrogenada: ligado ao carbono 1 do açúcar
Nucleotídeo de DNA Nucleotídeo de RNA
ESTRUTURA DO NUCLEOTÍDEO
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• PENTOSES: São monossacarídeos de 5 carbonos na cadeia. Têm função de sustentação. DNA x RNA
DNA: Desoxirribose. RNA: Ribose.
Observe que a pentose do RNA apresenta um Oxigênio a mais.
ESTRUTURA DO NUCLEOTÍDEO • GRUPO FOSFATO OU ÁCIDO FOSFÓRICO: Derivado do ácido fosfórico (H3PO4), comum no DNA e ao RNA -“escada”, o fosfato é o “corrimão”.
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BASE NITROGENADA
São compostos orgânicos nitrogenados de cadeia fechada.
Ocorrem dois tipos: Púricas e Pirimídicas As bases púricas apresentam estrutura química constituída por duas cadeias fechadas ou anéis. São elas: adenina (A) e guanina (G).
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As bases pirimídicas são formadas por uma cadeia fechada (ou um anel) com quatro átomos de carbono e dois de nitrogênio. São elas: citosina (C), timina (T) e uracila (U) ou uracil.
BASE NITROGENADA
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RECAPITULANDO...
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VAMOS PENSAR UM POUCO?
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RNAs Mensageiros (mRNAs): Transportam as informações do código genético do DNA para o citoplasma, ou seja, determinam a seqüência dos aminoácidos na construção das proteínas.
RNAs de transferência (tRNAs): encaminham os aminoácidos dispersos no citoplasma ao local onde ocorre a síntese das proteínas.
RNAs ribossomais (rRNAs): fazem parte da estrutura dos ribossomos (organelas citoplasmáticas) onde ocorre a síntese de proteínas. ƒ
TRÊS TIPOS DE RNA – ÁCIDO RIBONUCLÉICO
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RNA m (mensageiro) • Apresenta fita de comprimento intermediário; • É o que se apresenta em menor quantidade; • Conduz a mensagem do núcleo para o citoplasma, através de grupos de três nucleotídeos (trincas de bases) denominados CÓDONS.
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mRNA - RNA mensageiro
• Antes da síntese de proteínas, o filamento molde do DNA é transcrito em mRNA , ou RNA “senso”.
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O RNAm se posiciona no início das cadeias do DNA e com a ajuda de uma enzima quebra as pontes de hidrogênio fazendo com que elas se separem. Então ele se emparelha a "cadeia molde" que é qualquer uma das duas que foram separadas e os genes são transcritos. Feito isso o RNAm atravessa os poros da carioteca e vai até o citoplasma levando a "receita" que será usada na produção das proteinas.
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RNAt Levam os aminoácidos para o RNAm durante o
processo de síntese protéica. As moléculas de RNAt apresentam, em uma determinada região, uma trinca de nucleotídeos que se destaca, denominada anticódon.
Aproximadamente 15% do total de RNA celular correspondem aos tRNAs.
É através do anticódon que o RNAt reconhece o local do RNAm onde deve ser colocado o aminoácido por ele transportado. Cada RNAt carrega em aminoácido específico, de acordo com o anticódon que possui.
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• É o de cadeia mais longa; • É o mais abundante nas células; • Migram para o citoplasma, associam-se a proteínas e formam os ribossomos.
RNAr – forma o ribossomo; local da síntese proteica; funciona como um leitor do RNAm.
RNA r (ribossomal)
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Anti-códon
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DNA Transcrição DNA RNA
Processo pelo qual uma molécula de RNA é produzida usando como molde o DNA.
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Tradução
• Também chamada síntese de proteínas
• Quando o RNAm chega ao citoplasma ele se associa ao ribossomo. Após essa associação os RNAt levam os aminoácidos, que serão ligados, formando assim a proteína.
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A U G U U U C U U G A C C C C U G A
U A C A A A
• Quando o RNAm chega ao citoplasma, ele se associa ao ribossomo.
• Nessa organela existem 2 espaços onde entram os RNAt com aminoácidos específicos.
• somente os RNAt que têm seqüência do anti-códon complementar à seqüência do códon entram no ribossomo.
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A U G U U U C U U G A C C C C U G A
U A C A A A
• Uma enzima presente na subunidade maior do ribossomo realiza a ligação peptídica entre os aminoácidos.
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A U G U U U C U U G A C C C C U G A
U A C
A A A
• O RNAt “vazio” volta para o citoplasma para se ligar a outro aminoácido.
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A U G U U U C U U G A C C C C U G A
U A C
A A A G A A
• O ribossomo agora se desloca uma distância de 1 códon.
• o espaço vazio é preenchido por um outro RNAt com seqüência do anti-códon complementar à seqüência do códon.
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A U G U U U C U U G A C C C C U G A
U A C
A A A G A A
• Uma enzima presente na subunidade maior do ribossomo realiza a ligação peptídica entre os aminoácidos.
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A U G U U U C U U G A C C C C U G A
U A C A A A
G A A
• O RNAt “vazio” volta para o citoplasma para se ligar a outro aminoácido.
• e assim o ribossomo vai se deslocando ao longo do RNAm e os aminoácidos são ligados.
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A U G U U U C U U G A C C C C U G A
G G G Códon de terminação
• Quando o ribossomo passa por um códon de terminação nenhum RNAt entra no ribossomo, porque na célula não existem RNAt com seqüências complementares aos códons de terminação.
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A U G U U U C U U G A C C C C U G A
G G G
• Então o ribossomo se solta do RNAm, a proteína recém formada é liberada e o RNAm é degradado.
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Tradução:
Molécula de mRNA
A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A
Cys
Met
Ala
5’ 3’
Asp Glu
Phe His
Direção do avanço do ribossomo
Ribossomo
Proteína
tRNA
aa livre
codon
Gly
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A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A
Cys
Met
Ala
5’ 3’
Asp Glu
Phe His Gly
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A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A
Asp
Met
Ala
Cys
5’ 3’
Glu Phe His
Gly
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A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A
Glu
Met
Ala
Cys
Asp
5’ 3’
Phe Gly
His
![Page 58: 17 09 16 aula 4 e 5 genetica sexta e sabado](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052606/58ad0afd1a28ab0b408b58c5/html5/thumbnails/58.jpg)
A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A
Phe
Met
Ala
Cys
Asp
Glu
5’ 3’
Gly His
Ile
![Page 59: 17 09 16 aula 4 e 5 genetica sexta e sabado](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052606/58ad0afd1a28ab0b408b58c5/html5/thumbnails/59.jpg)
A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A
Gly
Met
Ala
Cys
Asp
Glu
Phe
5’ 3’
His
Ile
Lys
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A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A
His
Met
Ala
Cys
Asp
Glu
Phe
Gly
5’ 3’
Ile
Lys
![Page 61: 17 09 16 aula 4 e 5 genetica sexta e sabado](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052606/58ad0afd1a28ab0b408b58c5/html5/thumbnails/61.jpg)
A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A
Ile
Met
Ala
Cys
Asp
Glu
Phe
Gly
His
5’ 3’
Lys
![Page 62: 17 09 16 aula 4 e 5 genetica sexta e sabado](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052606/58ad0afd1a28ab0b408b58c5/html5/thumbnails/62.jpg)
A U A A A A U U A A U G A A C C C A C A A U A A A A A
Ala Cys Asp Glu Phe
Met Gly
His
Ile
Lys
Leu
Met
Asn
Pro
Gln
5’ 3’ STOP
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Considerações Finais
• Uma proteína + de 70 aminoácidos ligados.
• 1 códon 3 nucleotídeos no RNAm
• 1 códon 1 aminoácido na proteína
• Nº de ligações peptídicas Nº de aminoácidos – (menos) 1.
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FIM
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Profª. Drª. Andréia Barros
Janga, 2016
e-mail:[email protected]
Aula 5
Faculdade Joaquim Nabuco CURSO DE NUTRIÇÃO
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FIM