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DNA RNA

Relações entre DNA e RNA

Estrutura básica dos ácidos nucléicos

Tanto o DNA como o RNA são formados pelo encadeamento de grande número de moléculas menores, os nucleotídeos, formados por três tipos de substâncias químicas:Base nitrogenada, composto por uma cadeia fechada de carbonos que contêm nitrogênio;Uma pentose;Um fosfato.

A união da base nitrogenada com o açúcar é chamada nucleosídeo.

Estrutura básica dos ácidos nucléicos

Estrutura básica dos ácidos nucléicos

Nucleosídeo

Estrutura básica dos ácidos nucléicos

DNA: possui uma desoxirribose.Ácido desoxirribonucléico

RNA: possui uma ribose.Ácido ribonucléico

A ligação de um nucleotídeo com outro é entre o fosfato de uma unidade e a pentose da outra.

Estrutura básica dos ácidos nucléicos

A pentose presente no DNA é a desoxirribose, enquanto que no RNA encontramos a ribose. Esses açúcares possuem cinco carbonos em sua estrutura e se diferenciam pela ausência de um grupo hidroxila (-OH) no carbono 2’ da desoxirribose.

Estrutura básica dos ácidos nucléicos

Ligações covalentes – unem os átomos;A ligação covalente é um tipo de ligação química que ocorre com o compartilhamento de pares de elétrons entre átomos que podem ser o hidrogênio, ametais ou semimetais.

Estrutura básica dos ácidos nucléicos

Forças hidrofóbicas – As interações hidrofóbicas são interações fracas. A aproximação das superfícies hidrofóbicas promove o colapso da estrutura organizada de água, permitindo assim a interação ligante-receptor através de ganho entrópico associado à desorganização do sistema.Forçam as bases a se esconderem dentro da dupla hélice;

Estrutura básica dos ácidos nucléicos

Forças de Van der Walls – interações intermoleculares fracas. Ela ocorre entre átomos neutros, átomos de gases nobres (He,Ne,Ar,Kr,Xe,Rn), entre moléculas não-polares e, de forma geral, em todos os líquidos e sólidos. Entretanto, ela somente tem importância quando não existem outros tipos de ligações químicas presentes.No DNA entre os anéis aromáticos de bases adjacentes (ao lado);

Estrutura básica dos ácidos nucléicos

Pontes de hidrogênio – é uma ligação química em que apenas dois elétrons são compartilhados por três átomos, tratando-se, portanto de uma ligação deficiente de elétrons. No DNA entre as bases adjacentes.

Estrutura básica dos ácidos nucléicos

Ligações covalentes – unem os átomos;Forças hidrofóbicas – forçam as bases a se esconderem dentro da dupla hélice;Forças de Van der Walls – entre os anéis aromáticos de bases adjacentes (ao lado);Pontes de hidrogênio – entre as bases adjacentes.

Estrutura básica dos ácidos nucléicos

Estrutura básica dos ácidos nucléicos

A ligação de um nucleotídeo com outro é entre o fosfato de uma unidade e a pentose da outra.Ligação N- glicosídica – covalente;Hidroxila ligada ao carbono 1 da pentose.

Ligação Fosfodiéster - ligação entre nucleotídeosAtravés de seus grupamentos fosfatos

Estrutura básica dos ácidos nucléicos

A ligação de um nucleotídeo com outro é entre o fosfato de uma unidade e a pentose da outra.

Estrutura básica dos ácidos nucléicos

Cinco tipos: Adenina, Guanina, Citosina, Timina e Uracila. Adenina e Guanina: Duplo anel de átomos de carbono (anéis aromáticos); chamadas de purinas ou bases púricas. Citosina, Timina e Uracila: Um anel de carbono; chamadas pirimidinas ou bases pirimídicas.

DNA: Adenina – Timina; Citosina – Guanina RNA: Adenina – Uracila; Citosina - Guanina

Estrutura básica dos ácidos nucléicos

Purinas: são maiores e contém mais de um anel. Existem dois tipos: a Adenina (A) e a Guanina (G).

Estrutura básica dos ácidos nucléicos

Pirimidinas: são menores e compostas apenas por um anel. Existem três tipos: Citosina (C), Timina (T) e Uracila (U).

Estrutura básica dos ácidos nucléicos

Estrutura básica dos ácidos nucléicos

As bases A, T, C e G são encontradas no DNA. Mas no RNA, a base T é substituída pela U, ou seja, no RNA encontramos A, U, G e C. Elas sempre se organizam aos pares: Adenina com Timina (A-T) e Citosina com Guanina (C-G). No caso do RNA, a Adenina se liga à Uracila (A-U e C-G).

Estrutura básica dos ácidos nucléicos

Estrutura básica dos ácidos nucléicos

Estrutura básica dos ácidos nucléicos

DNA

O DNA é uma molécula localizada no núcleo da célula e formada por duas fitas na forma de uma dupla hélice.

Responsável por armazenar todas as informações genéticas que definem as características de cada organismo vivo.

As duas fitas complementares que formam essa molécula são compostas por uma sequência de nucleotídeos,

Constituídas por vários átomos de carbono (C), nitrogênio (N), hidrogênio (H) e oxigênio (O). Compostas por um grupo fosfato, um açúcar (pentose) e uma base nitrogenada, essas moléculas interagem, formando a fita do DNA..

Estrutura básica dos ácidos nucléicos DNA

Estrutura básica dos ácidos nucléicos - DNA

Duas fitas se enrolam em torno de um eixo imaginário;

Desoxirriboses ficam externas (expostas ao meio aquoso) e bases ficam internas (anéis são hidrofóbicos);

Fitas em direções opostas: 5’-3’ e 3’-5’ = FITAS ANTIPARALELAS;

As bases ficam pareadas entre as duas fitas, mantendo a estrutura da molécula.

Estrutura básica dos ácidos nucléicos DNA

Dupla hélice do DNA

D

evido ao pareamento das bases, as fitas de DNA são ditas COMPLEMENTARES;

Isso assegura uma replicação mais precisa;

Ligação glicosídica entre a pentose e a base não estão diretamente opostas na dupla-hélice;

Estrutura básica dos ácidos nucléicos DNA

Estrutura básica dos ácidos nucléicos DNA

Estrutura básica dos ácidos nucléicos DNA

Tipos de DNASintético Oligonucleotídeos: sequências curtas e pré-

determinadas de DNA sintético; Fisiológicos (in vivo) Tipo B, A e Z: Diferem quanto à conformação e

podem facilitar ou dificultar a interação da molécula com proteínas.

Estrutura básica dos ácidos nucléicos DNA

Tipos de DNA

Fisiológicos (in vivo)Tipo B - Forma clássica descrita por Watson e Crick e mais abundante;Dupla-hélice gira para a direita;Conclui uma volta a cada 10pb (pares de base).

Obs: Em solução, geralmente o DNA assume a conformação B. Quando há pouca água disponível para interagir com a dupla hélice, o DNA assume a conformação A.

Estrutura básica dos ácidos nucléicos DNA

Tipos de DNA

Fisiológicos (in vivo)Tipo A - Dupla-hélice gira para a direita;Forma desidratada do tipo B;Conclui uma volta a cada 11pb (pares de base);Apresenta estrutura mais curta e larga;

Forma presente nas regiões híbridas de DNA: RNA e em RNA dupla fita.

Estrutura básica dos ácidos nucléicos DNA

Tipos de DNA

Fisiológicos (in vivo)Tipo Z: Dupla-hélice gira para a esquerda;Ocorre quando o açúcar e a base nitrogenada ficam do mesmo lado da ligação glicosídica;Cadeia aparece na forma de zigue-zague;Apresenta estrutura mais longa e fina;

Conclui uma volta a cada 12pb (pares de base);Em eucariotos o DNA tende a assumir a conformação Z-DNA devido à metilação do DNA.

Estrutura básica dos ácidos nucléicos DNA

Tipos de DNA

Fisiológicos (in vivo)

Estrutura básica dos ácidos nucléicos DNA

Interações entre DNA e proteínasCompetição: duas proteínas reconhecem o mesmo sítio. A ligação depende da [ ] de cada uma e da intensidade da ligação;

Cooperação: proteínas só se ligam conjuntamente. Ocorre também com proteínas que só se ligam após a ligação de uma primeira que reconhece a sequência do DNA;

Autocooperação: quando proteínas iguais se ligam adjacentes e a primeira facilita a ligação das demais.

Estrutura básica dos ácidos nucléicos DNA

Topoizomerases - ou DNA topoisomerases são enzimas que desempenham importante papel nos processos de replicação e empacotamento de DNA. Elas catalisam uma quebra nas moléculas de DNA, mas usam ligações covalentes para segurar as moléculas de DNA que foram quebradas.Enzimas que promovem a quebra de ligações fosfodiéster;As fitas de DNA podem, assim, passarem uma sobre a outra e alterarem o superenrolamento da molécula;São importantes nos eventos de replicação, transcrição e recombinação;Enzimas alvos de drogas antimicrobianas e anticancerígenas

Estrutura básica dos ácidos nucléicos DNA

Estrutura básica dos ácidos nucléicos DNA

Estrutura básica dos ácidos nucléicos RNA

Polímero linear de nucleotídeos unidos por ligações fosfodiéster 5’→3’;Ribose - açúcar presente;Timina (T) é substituída pela Uracila (U);Normalmente fita simples, embora possa apresentar pareamento intracadeia (estrutura similar ao DNA tipo A);Alguns vírus apresentam RNA fita dupla como genoma;Híbridos DNA:RNA (estrutura tipo A) são formados na transcrição.

Estrutura básica dos ácidos nucléicos RNA

Tipos, funções e localizaçãomRNA (mensageiro): transfere a informação do DNA ao ribossomo para a síntese de proteínas;

rRNA (ribossomal): componente dos ribossomos. Representa 75% do RNA total da célula;

tRNA (transportador): carrega os resíduos de aminoácidos até os ribossomos para a síntese de proteínas.

Estrutura básica dos ácidos nucléicos RNA

Tipos, funções e localização

Estrutura básica dos ácidos nucléicos RNA

Em eucariotoshnRNA (heterogêneos nucleares): precursores de mRNA;

Estrutura básica dos ácidos nucléicos RNA

Em eucariotossnRNA (pequenos nucleares): ligados a proteínas formando as ribonucleoproteínas (snRNP) que tem função de produzir mRNA funcionais;

Estrutura básica dos ácidos nucléicos RNA

Em eucariotosRibozimas: pequenos RNAs presentes no núcleo e citoplasma com funções estruturais e catalíticas.