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.
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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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