acidos nucleicos - aula

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Page 1: Acidos Nucleicos - aula

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Ácidos NucleicosÁcidos Nucleicos

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Quem seriam essas pessoas?

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Elucidaram a estrutura dos Ácidos Nucleicos

Rosalind Franklin

James Watsone

Francis Crick

Prêmio Nobel de Medicina 1962

Maurice Wilkins recebeu o prêmio Nobel no lugar de Franklin, pois ela tinha morrido de câncer anos antes.

Anos mais tarde ela recebeu créditos de sua colaboração para a ciência moderna.

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Como o modelo foi criadoComo o modelo foi criado

• Regra de Chargaff

• Rosalind Franklin: fotografias de difração de RaioX

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Regra de ChargaffRegra de Chargaff

– As bases nitrogenadas dos ácidos nucleicos variam de espécie para espécie, mas é constante dentro da mesma;

– A mesma porcentagem da base timina era igual a adenina e a de citosina igual a guanina

Erwin Chargaff (1905-2002)

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Nomenclaturas e estruturasNomenclaturas e estruturas

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PentosesPentoses

DNA - Ribose RNA - Desoxiribose

P

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Bases NitrogenadasBases Nitrogenadas

P

PurinaPirimidina

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Base NitrogenadaBase Nitrogenada

DNA RNA

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Ligações frágeis• Rompimento da ligação com aumento de

temperatura

Fitas com maior conteúdo de G-C desnaturam com menos facilidade

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Como foi possível provar a dupla hélice do DNA?

Como foi possível provar a dupla hélice do DNA?

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Fotografia de Difração de raio XFotografia de Difração de raio X

DNA BO “X” é característico de estruturas em hélices

As reflexões do “X” indicam que cada volta da hélice tem altura de ~3,4nm

A reflexão axial indica que o diâmetro da hélice é de 2nm

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Diâmetro de 2nm+

Estrutura helicoidal+

Leis de Chargaff+

Difração de Raios X

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Modelo dupla hélice do DNAModelo dupla hélice do DNA

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EstruturaEstrutura

Cada fita é formada por uma cadeia de nucleotídeos- Nucleotídeo trifosfato- Ligação fosfodiéster

- Grupo fosfato do nucleotídeo se liga ao C3' da pentoseSentido de crescimento: 5' → 3'

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Diâmetro de 2 nm → Purina + Pirimidina- Conformação mais estável

- Purina + Purina → moléculas muito compridas- Pirimidina + Pirimidina → moléculas muito curtas

Pareamento das fitasPareamento das fitas

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Fitas anti-paralelas

- Geometria ideal- Ângulos das ligações dos componentes

dos nucleotídeos

- Manutenção da distância constante entre as fitas

A hélice de DNAA hélice de DNA

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A hélice de DNAA hélice de DNA

• Forças que contribuem para a estabilidade da dupla hélice:

Ligações de H no pareamento das bases Interações hidrofóbicas entre as bases Atrações de van der Waals

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Bases com largura semelhante- Esqueleto açúcar-fosfato fica a uma mesma

distância ao longo da molécula

Duas fendas: maior e menor- Ligação de proteínas

A hélice de DNAA hélice de DNA

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A hélice de DNAA hélice de DNA

Forma biológica mais comum: B-DNA- Características estruturais descritas por Watson e Crick

- Ponto de referência nos estudos sobre DNA

Outras formas: A-DNA e Z-DNA- Composição do solvente

- Sequência de bases

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A hélice de DNAA hélice de DNA

B-DNA

• Giro para a direita

• Plano das bases inclinado 6º em relação ao eixo da hélice

•10,5 pares de base por volta

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A hélice de DNAA hélice de DNA

A-DNA

• Solvente com pouca água

•Giro para a direita

• Plano das bases inclinado 20º em relação ao eixo da hélice

•11 pares de base por volta

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A hélice de DNAA hélice de DNAZ-DNA

• Altas concentrações de sal

• Giro para a esquerda

• Plano das bases inclinado 7º em relação ao eixo da hélice

• 12 pares de base por volta

• Purinas e pirimidinas (principalmente C e G) se alternando

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Desnaturação- Separação reversível das fitas

- * Quebra das pontes de hidrogênio

- * Ligações covalentes não são desfeitas

Extremos de pH

Aumento de temperatura GC, temperatura

Fenômeno colaborativo- Desnaturação de uma parte da estrutura desestabiliza

o restante

Propriedades do DNAPropriedades do DNA

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Renaturação

- Retirada das condições desnaturantes

• DNA aquecido → resfriamento

• Restabelecimento de pH ~7,0

• Formação de novas pontes de hidrogênio

A hélice de DNAA hélice de DNA

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Replicação do DNAReplicação do DNA

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RNARNA

Polímero de ribonucleotídeos unidos por ligações fosfodiéster- Também no sentido 5' → 3'

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A fita de RNAA fita de RNA

Produzido a partir de um molde de DNA (Transcrição)

- Complementar ao molde

Estrutura similar à do DNA- Diferenças importantes

RiboseBase UracilaFita única

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Classes de RNAClasses de RNA

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RNAmRNAm

RNA Mensageiro- Carrega as informações do DNA ao local de síntese de

proteínas

Transcrição

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RNAtRNAt

RNA Transportador- Transporta os aminoácidos no

processo de tradução de proteínas

Identifica um códon no RNAm que codifica o aa.

Códon

Sequência de 3 bases nitrogenadas que codificam um aminoácido.

Page 35: Acidos Nucleicos - aula

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Tradução ProteicaTradução Proteica

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rRNArRNA

RNA Ribossômico- Guia para a síntese de proteína

2 subunidades- rRNA + proteínas- Ambiente para o reconhecimento

códon + anticódon

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MutaçõesMutações

Anemia Falciforme:

• alteração num único códon da cadeia beta1 da hemoglobina.

• Glutamina para Valina (GAG → GTG)

Doença de Huntington: degeneração de células cerebrais

• Cromossomo 4: sequência de repetições de glutamina (CAG)

• Indivíduo são: repetições da seqüência CAG é geralmente menor que 20

• Indívíduo portador: mais de 36 repetições.

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Dogma Central da Biologia Molecular

Dogma Central da Biologia Molecular

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Circulares ou lineares

Cromossomo- Informações vitais

Plasmídeos- Pequenas moléculas circulares- Vantagens adaptativas- Replicação independente

O DNA nas células procariontesO DNA nas células procariontes

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Moléculas lineares

DNA + proteínas- Cromatina

Aspecto varia em função do ciclo celular

O DNA nas células eucariontesO DNA nas células eucariontes

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O DNA nas células eucariontesO DNA nas células eucariontes

Compactação: DNA + Proteínas Básicas (Histonas)

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O DNA nas células eucariontesO DNA nas células eucariontes

Histonas- H1, H2A, H2B, H3 e H4

- Octâmero: H2A, H2B, H3 e H4- Nucleossomo

- H1: auxilia a formação de fibras de 30nm de espessura- Enrola o DNA de maneira mais eficaz

- “Roseta” com 6 nucleossomos

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O DNA nas células eucariontesO DNA nas células eucariontes

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