Ácidos nucléicos: estrutura, função e replicação
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O documento discute os ácidos nucléicos, incluindo sua estrutura, composição e papel na hereditariedade e expressão gênica. Aborda os nucleotídeos, DNA, RNA, replicação, transcrição e tradução. Explica como a informação genética é copiada e expressa através destes processos para produzir proteínas.
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- 2. Genética clássica e molecular Prof. Emanuel Genética clássica (1865) – Mendel Fator – Unidade fundamental de herança
- 3. Genética clássica e molecular Prof. Emanuel Genética molecular (1953) – Watson e Crick Gene – Segmento da molécula de DNA
- 5. Definição Prof. Emanuel São os compostos informacionais da vida
- 6. • São biopolímeros formados da associação de nucleotídeos. Definição Monômeros Polímeros Monossacarídeos Polissacarídeos Aminoácidos Proteínas Nucleotídeos Ácidos nucléicos Principais Biopolímeros Prof. Emanuel
- 7. Nucleotídeo - monômero Nucleotídeo Fosfato Açúcar (pentose) Base nitrogenada Pirimídicas Púricas Prof. Emanuel
- 8. Nucleotídeo - monômero Prof. Emanuel Base nitrogenadaPentose Nucleosídeo Fosfato Nucleotídeo Ácido nucléico
- 9. a) Monômero dos ácidos nucléicos b) Fonte de energia no metabolismo -> ATP c) Mensageiro de funções celulares -> AMPc d) Componente de coenzimas -> NAD, FAD Nucleotídeo - Funções Prof. Emanuel
- 10. Nucleotídeo - monômero Prof. Emanuel 1’ 2’3’ 4’ 5’ Extremidade 3’ = Hidroxila livre Extremidade 5’ – Fosfato livre 5’ 3’
- 12. Polimerização dos nucleotídeos Prof. Emanuel 5’ 3’ ligação fosfodiést er
- 13. Características DNA RNA Estrutura Fita dupla Fita simples Pentose Desoxirribose Ribose Bases A,T,C,G A,U,C,G Distribuição Concentrado no núcleo Concentrado no citoplasma Papel biológico Hereditariedade Síntese protéica Comparação entre DNA e RNA Prof. Emanuel
- 14. DNA mt DNA genômico DNA mitocondrial (DNA mt) Prof. Emanuel Diferente do DNA genômico Herdado exclusivamente de origem materna
- 15. DNA mitocondrial (DNA mt) Prof. Emanuel Utilizado como marcador da matrilinhagem
- 16. Estrutura do DNA • Segundo Watson e Crick (1953) o DNA é uma fita dupla helicoidal e antiparalela Prof. Emanuel
- 17. Estrutura do DNA
- 18. Estrutura do DNA Prof. Emanuel Rosalind franklin A dama sombria do DNA
- 19. Entre as bases nitrogenadas das fitas antiparalelas existem pontes de hidrogênio (estabilidade) Estrutura do DNA PAREAMENTO DAS BASES Púrica Pirimídica Relação de CHARGAFF 1. A + T + C + G = 100% 2. [ A ] = [ T ] e [ G ] = [ C ] Prof. Emanuel
- 20. Estrutura do DNA Prof. Emanuel
- 21. Eucariontes Nível Primário – Ligação fosfo-diéster dos nucleotídeos formando o esqueleto fosfato- açúcar Organização do material genético Prof. Emanuel
- 22. Nível Secundário – União das fitas antiparalelas através das pontes de hidrogênio Organização do material genéticoProf. Emanuel
- 23. Nível Terciário – Associação com histonas formando a cromatina Organização do material genético Nível Quaternário – Compactação da cromatina formando o cromossomo Prof. Emanuel
- 24. Replicação semiconservativa do DNAProf. Emanuel
- 25. Replicação semiconservativa do DNA • Período de ocorrência: Intervalo S da interfase • Local de ocorrência: • Procariontes – Citoplasma • Eucariontes – Núcleo • Objetivo: Possibilitar a manutenção do padrão genético ao longo da divisão celular Prof. Emanuel DNA parental Nucleotídeos Fita molde Fita nova
- 26. 1. Girase – Desespiraliza o DNA,reduzindo a tensão de espiralização 2. Helicase – Atua desestabilizando a estrutura secundária do DNA quebrando as pontes de hidrogênio 3. Proteínas estabilizadoras de fita simples – manutenção da forquilha de replicação Principais enzimas da replicação Prof. Emanuel
- 27. Principais enzimas da replicação Estabilizadores De fita simples Girase Helicase 5` 3` Prof. Emanuel
- 28. Principais enzimas da replicaçãoProf. Emanuel 4.DNA polimerase III - sintetiza a nova fita do DNA de 5´→ 3´. Em um filamento a enzima trabalha de forma contínua, no outro filamento a enzima trabalha de forma descontínua Filamento contínuo DNA polimerase III 5’ 3’ DNA polimerase III 5’ 3’ Filamento descontínuo (Fragmentos de Okasaki) Sofre ação da DNA-ligase
- 29. Principais enzimas da replicaçãoProf. Emanuel
- 30. Principais enzimas da replicaçãoProf. Emanuel
- 31. 5. A DNA polimerase I pode atuar como uma enzima de reparo (Ação exonucleásica) Principais enzimas da replicaçãoProf. Emanuel Pareamento de bases alterado Ação exonucleásica O Sistema de reparo não é 100% eficiente
- 32. Replicação semiconservativa do DNA Prof. Emanuel Replicação: 5’ -> 3’ Divisão celular Reprodução Crescimento Regeneração
- 33. Principais enzimas da replicação Prof. Emanuel PCR – Reação em cadeia da polimerase Duplicação do DNA in vitro Medicina forense Biotecnologia Paleontologia Identificação de patógenos
- 34. Transcrição do DNA Processo através do qual o DNA origina o RNA DNA A T C G RNA U A G C A RNA polimerase utiliza apenas uma das fitas do DNA como molde para a produção de uma fita simples de RNA Prof. Emanuel
- 35. Transcrição do DNA • Local de ocorrência: Procariontes - Citoplasma Eucariontes - Núcleo • Período de ocorrência: Intervalos G1 e G2 (Interfase) • Objetivo: Produzir RNA para que ocorra síntese protéica Prof. Emanuel
- 36. Transcrição do DNA Prof. Emanuel Reação com o receptor Entrada no núcleo Sítio de ativação Transcrição Tradução Receptor hormonal
- 37. a) Início – Reconhecimento do promotor e ligação da RNA pol. b) Alongamento – adição de nucleotídeos ao RNAm crescente c) Término – Identificação da sequência de término,liberação do RNAm e da RNA pol. Transcrição do DNA Prof. Emanuel
- 38. Transcrição do DNA Prof. Emanuel Fita molde (promotor) Fita inativa Fita de RNA RNA polimerase
- 39. 5´ 3´ Transcrição do DNA Prof. Emanuel Bolha da transcrição Fita inativa RNA polimerase Fita ativa Direção da transcrição Promotor Finalizador
- 40. Propriedades da RNA polimerase: Desespiralizar o DNA Manter as fitas separadas Identificar os nucleotídeos da fita ativa Catalisar a adição de ribonucleotídeos à cadeia de RNA nascente Transcrição do DNA Prof. Emanuel
- 41. Transcrição do DNA Prof. Emanuel Conceito de gene Transcrição Transcrição Tradução Toda seqüência de nucleotídeos necessária para a síntese de RNA funcionais e de uma cadeia polipeptídica RNA RNA PROTEÍNA Gene A Gene B
- 42. Dogma central da biologia molecular A proteína é o produto da expressão gênica TRANSCRIÇÃO REPLICAÇÃO TRADUÇÃO Transcrição reversa Prof. Emanuel Proteína
- 43. Replicação Transcrição Tradução Proteína Transcrição Reversa Retrovírus Replicação de RNA Ribovírus Dogma central da biologia molecularProf. Emanuel
- 44. Expressão gênica nos procariontes Não existe separação espacial nem temporal entre a transcrição e a tradução Prof. Emanuel
- 45. Existe separação espacial e temporal entre transcrição e tradução Sequência de eventos: 1. Transcrição 2. Splicing 3. Exportação do RNA 4. Tradução Expressão gênica nos eucariontes Prof. Emanuel
- 46. É a excisão dos íntrons e na união dos éxons • Íntrons ( I ) - São seqüências de bases do pré-RNAm geneticamente inativas • Éxons ( E ) - São seqüências de bases do pré-RNAm geneticamente ativas Pré-RNAm Splicing RNAm Splicing Prof. Emanuel
- 48. Gene A E1 Splicing alternativo Prof. Emanuel DNA E2 E3 E4 Transcrito primário E1 E2 E3 E4 RNAm1 – Proteína A1 E3 E1 E4 E2 E4 E2 E3 E1 RNAm2 – Proteína A2 RNAm3 – Proteína A3 Splicing alternativo
- 50. Estudo do RNA Prof. Emanuel 1. Fita simples com ribonucleotídeos 2. Pode dobrar ao redor do próprio eixo 3. Intermediário no fluxo gênico 4. Possui Uracila 5. Pode exercer função catalítica (ribozima) Características
- 51. RNAr • É o mais abundante tipo de RNA da célula • Associa-se com Proteínas dando origem aos ribossomos Tipos de RNA Prof. Emanuel
- 52. RNAm • É responsável por conduzir a informação genética do DNA para os ribossomos • As bases do RNAm organizam-se em trincas ou tríades denominadas códons CÓDON Equivale a um Aminoácido Tipos de RNA Prof. Emanuel
- 53. • A seqüência de aminoácidos de uma proteína é definida pela sequência de códons do RNAm A relação códons X aminoácidos é conhecida como código genético: • É universal • É redundante (degenerado) Tipos de RNA Prof. Emanuel
- 54. Tipos de RNA Prof. Emanuel
- 55. • O código genético é universal Um códon equivale ao mesmo aminoácido em qualquer ser vivo Equivale a fenilalanina em qualquer ser vivo A universalidade do código genético possibilitou a transgênese Tipos de RNA Prof. Emanuel OGM – Organismo Geneticamente modificado
- 56. • Transgênico - OGM através da introdução de DNA de seres de outra espécie Tipos de RNA Prof. Emanuel
- 57. Gene da luciferase luciferina Vaga-lume Tipos de RNA - Transgenia Prof. Emanuel Tabaco luminescente
- 58. Tipos de RNA - Transgenia Prof. Emanuel Glifosato Erva daninha Soja Morte das plantas Gene de resistência daninhas Soja RR
- 59. Tipos de RNA - Transgenia Prof. Emanuel Animais Transgênicos
- 60. Tipos de RNA - Transgenia Prof. Emanuel Animais Transgênicos
- 61. Tipos de RNA - Transgenia Prof. Emanuel Animais Transgênicos
- 62. O código genético é redundante Códons diferentes podem corresponder a um mesmo aminoácido Existem 64 códons diferentes • Nº de códons 43 = 64 combinações 61 códons são equivalentes a aminoácidos 3 são stopcódons (UAA,UAG,UGA) • Na natureza existem 20 aminoácidos utilizados na síntese protéica Tipos de RNA Prof. Emanuel
- 63. 1 códon 1 aminoácido 61 20 UUU UUC GGG GGC Phe Gly Tipos de RNA Prof. Emanuel
- 64. RNAt Tipos de RNA • Para cada códon do RNAm existe um anticódon complementar no RNAt Prof. Emanuel • É o menor tipo de RNA da célula • O RNAt transporta os aminoácidos até os ribossomos durante a tradução
- 65. - Estrutura secundária com grampos e alças formando um trevo - Alto número de bases modificadas depois da sua transcrição Tipos de RNA Prof. Emanuel
- 66. PROCESSAMENTO DO PRECURSOR DO tRNA tRNA maduro Modificação das bases Processamento Tipos de RNA Prof. Emanuel
- 67. • Local: Citoplasma - Ribossomos • Polissomos • RER • Para que ocorra a tradução são necessários: a) Ribossomos b) RNAm c) RNAt d) Aminoácidos e) ATP Síntese protéica Prof. Emanuel
- 68. Os aminoácidos associam-se através de ligações peptídicas formando os polipeptídeos (proteínas) Ribossomo Polipeptídeo Estrutura do ribossomo RNAm Subunidade maior Subunidade menor Sítio P Sítio A Síntese protéica Prof. Emanuel
- 69. Síntese protéica Prof. Emanuel Etapas da tradução: a)Iniciação: Chegada da subunidade menor e do RNAt, identificação do códon de iniciação e chegada da subunidade maior b) Alongamento: Chegada de novos RNAt pelo sítio A e formação das ligações peptídicas c) Finalização: Identificação do stopcódon, separação das subunidades ribossômicas e liberação do polipeptídeo.
- 70. Síntese protéica Prof. Emanuel
- 71. Síntese protéica Prof. Emanuel