QBQ3401 Biologia Molecular

Prof. Nadja C. de Souza PintoProf. Nadja C. de Souza PintoMonitoras: Carolina D. Romagna

Debora S. Freitas

Aula1: Estrutura e função dos ácidos nucléicos

O jardim de Gregor Medel, em 1866

A origem da genética e da biologia molecular: por que você se parece com seus pais?

•No começo do século XX, observação de células ao microscópio revelou a existência de estruturas dentro dos núcleos que se coravam na presença de certos corantes : cromossomas

•Entre 1905 e 1915, observou-se a existência de cromossomos distintos entre machos e fêmeas, e que a proporção desses determinava o sexo do individuo –descoberta de herança ligada ao sexo

A descoberta do DNA como material genético

•Em 1868, Frederick Miescher isolou uma substância contendo fósforo, uma porção acídica e uma porção básica do núcleo de leucócitos, essa substancia foi denominada “nucleina”

•Em 1944, Avery, MacLeod and McCarthy demonstraram que o DNA carrega a informacao genetica

Desvendando a estrutura do DNA:

Chargaff e colaboradores:

1. O DNA de todas as espécies vivas e constituído de 4 base nitrogenadas2. A composição de bases varia de uma espécie para outra3. DNA isolado de diferentes tecidos de uma mesma espécie tem a mesma

composição de bases4. Composição de bases não muda com a idade, estado nutricional ou

mudanças ambientaismudanças ambientais5. Em todas as espécies, independente da composição e base, o numero de

timinas e igual ao numero de adeninas, e o numero de guaninas e igual ao numero de citosinas

A = TC = G

Primeira indicação de uma estrutura em que bases formam pares

A dupla helice:

Nucleotídeos são os componentes básicos do DNA

Ácidos nucléicos são polímeros de nucleotídeos, ligados por ligações fosfo-diester

O padrão de pontes de hidrogênio entre os pares de bases indicou a orientação anti-paralela das duas fitas na dupla

hélice de DNA

Em solução, DNA pode assumir 3 conformações distintas:

A seqüência de nucleotídeos em um ácido nucléico pode também determinar que esse assuma conformações espaciais distintas

Triplex DNA G-quadruplex DNA

As duas principais interações que mantêm a dupla fita são:

1. Pontes de hidrogênio 2. Empilhamento de bases

Ácidos nucléicos de fita dupla podem ser reversívelmente DNA desnaturados

A hibridização de moléculas heterólogas de ácidos nucléicos depende apenas da homologia de seqüência, o que pode ser utilizado como “diagnostico” de “parentesco” molecular

Os DNAs celulares são altamente compactados

Genoma humano= 3,4x1099 pares de bases, alinhados em 46 cromossomos

Esticados e enfileirados, isso corresponde a quase 2 m

O que as células fizeram para resolver esse problema?

Compactação do DNA na forma de cromatina:

Mas para que servem os ácidos nucléicos?

O dogma central da biologia: