O documento aborda as funções do DNA, incluindo sua autoduplicação e o comando na síntese de proteínas. Detalha o processo de replicação do DNA, as enzimas envolvidas, e as etapas da síntese proteica, que incluem transcrição e tradução. A transcrição é mediada por RNA polimerases que produzem RNA a partir de DNA, seguido pela tradução onde a informação é convertida em proteínas.

1. Funções de DNA
MSc. Rito Pereira

2. Funções de DNA
1. Autoduplicação ou auto-replicação;
2. Comanda a síntese de proteína.

3. 1. Autoduplicação ou auto-replicação
 A replicação do DNA é iniciada em pontos específicos,
chamados de origens de replicação, gerando forquilhas de
replicação em forma de “Y” onde a dupla hélice está aberta.
 Cada uma das fitas desenroladas de DNA serve como molde
para a síntese de fitas filhas complementares que correm em
direção oposta.

4.  Cada base exposta tem potencial para parear com
nucleotídeos livres na solução, obedecendo os
requisitos rígidos de pareamento.
 Cada base exposta ira parear apenas com sua base
complementar, A com T e G com C.

5.  A direção do crescimento é 5´ 3´ para uma fita
→ líder e ´3
5´ para a fita
→ retardada.
 As reações catalisadas pela DNA polimerase envolvem a
adição de um resíduo de desoxinucleosídeo monofosfato
(dNMP) no grupo hidroxila livre na extremidade da cadeia
nascente do DNA.

6.  No entanto, apenas a fita líder possui sempre um grupo
hidroxila livre que permite elongação continua na
mesma direção em que a forquilha de replicação se
move.
 A direção da síntese da fita retardada é oposta aquela
na qual se move a forquilha de replicação. Como
resultado disso:

7.  A síntese da nova fita precisa ser realizada numa série de
progressiva de passos, produzindo segmentos de DNA curtos
chamados de fragmentos de Okazaki.
 Fragmentos sucessivos são posteriormente ligados de forma
covalente pela enzima DNA ligase, garantindo a criação de
uma de duas hélices de DNA filhas.

8. Principais classes de enzimas envolvidas na replicação de
DNA
 Topoisomerases – inicia o processo de desenrolamento do
DNA pela quebra de uma das fitas de DNA, aliviando a
tensão que mantém a hélice em sua forma superenrolada.
 Helicases – desenrolam a dupla-hélice na forquilha de
replicação, uma vez que o superenrolamento feito pela
topoisomerase.

9.  Proteínas de ligação a fita simples – mantém a
estabilidade de forquilha de replicação. O DNA de fita
simples é bastante vulneráveis ao ataque enzimático e as
proteínas ligadas o protegem da degradação.
 DNA-ligases – necessárias para fechar as falhas deixadas
na fita de DNA recém-sintetizadas, após a remoção dos
primers de RNA e o preenchimentos dessas lacunas.

10.  DNA-polimerases – sintetizam novas fitas de DNA.
Nova síntese de DNA celular depende normalmente da
existência de uma fita molde de DNA, a qual é lida por
uma polimerase dependente de DNA. Este complexo
agregado de subunidades proteicas também fornece
atividade de revisão e reparo do DNA.

11.  Primases – enzimas que adicionam uma pequena
sequência de RNA complementar (um primer) ao DNA
fita simples na forquilha de replicação. O primer do RNA
fornece a extremidade 3´ OH necessária para que a
DNA-polimerase inicie a síntese.

12. Tipos de replicação
 Semiconservativa (TPC)
 Conservativa (TPC)
 Dispersiva (TPC)

13. 2. Comanda a síntese de proteína
 O número de proteínas de um organismo é muito grande mas
elas podem ser agrupadas em tipos de acordo com sua função:
a) Proteínas estruturais;
b) Enzimas;
c) Anticorpos;
d) Hormônios.

14.  Proteínas estruturais: São responsáveis pela forma dos
organismos, pois constroem as paredes e as membranas
nucleares, fazendo parte, ainda, do conteúdo citoplasmático e
de seus organelos.
 Enzimas: São proteínas especializadas na catálise de reações
biológicas.

15.  Anticorpos: São proteínas responsáveis pela defesa do
organismo. Sua função é eliminar substâncias estranhas,
desempenhando, portanto, um papel importante nas
infecções e nos transplantes.
 Hormônios: São proteínas formadas em órgãos específicos
e transportados pelo sangue para outras regiões do
organismo, com finalidade de regular o seu funcionamento

16. Etapas da síntese de protéicas
1. Transcrição: DNA RNAm ou
→ RNA DNA (reversa).
→
2. Tradução: RNAm cadeia polipeptídica
→

17. Transcrição
 Para formar uma cadeia de RNA, a dupla fita de DNA
abre-se no sentido longitudinal pela quebra das pontes
de hidrogênio, deixando livres os terminais das bases.
 A nova cadeia formada é denominada de cadeia
codificadora ou cadeia com sentido e é complementar
a outra cadeia do DNA (cadeia molde ou anti-sentido).

18. Enzimas que catalisam síntese de RNA
 RNA polimerase I (pol I): transcreve o RNA ribossômico
 RNA Polimerase II (pol II): transcreve o RNA
mensageiro
 RNA polimerase III (pol II): transcreve o RNA
transportador e outros pequenos RNAs

19.  A transcrição inicia quando a enzima RNA-polimerase II liga-
se ao promotor, sitio promotor ou região promotora (Ex:
TATA, CAT e GC boxes);
 O produto imediato da transcrição é denominado de
transcrito primário, RNA primário, RNA heterogêneo
nuclear ou pré-RNA.

20. Etapas da transcrição
 Reconhecimento da molde
 Iniciação
 Elongação
 Finalização

21. Reconhecimento da molde
 Começa com a ligação da RNA-polimerase II ao sitio
promotor do gene. As duas cadeias de DNA separam-se
para construir o molde, criando-se a bolha de
transcrição, devido a um desenrolamento que se inicia
no sitio de ligação da RNA-polimerase II com o
promotor.

22. Iniciação
 São sintetizadas e liberadas as primeiras sequencias,
com dois a nove nucleotídeos; esta etapa termina
quando a enzima libera-se do promotor e a cadeia
ultrapassa o comprimento mencionado; a sequencia de
DNA necessária para a RNA-polimerase II ligar-se ao
molde e realizar a reação de iniciação define o
promotor.

23. Elongação
 A enzima move-se ao longo da cadeia de DNA e alonga a
cadeia de RNA; á medida que se move, a enzima desenrola
a dupla hélice de DNA, expondo um novo segmento da
cadeia-molde, com o qual paream os nucleotídeos da
cadeia de RNA em crescimento e, atrás dessa região
desenrolada, a cedeia-molde de DNA pareia com a sua
cadeia complementar para restabelecer a dupla ligação.

24. Finalização
 Supõe o reconhecimento do ponto a partir do qual
nenhuma base mais é adicionada á cadeia de RNA.
Quando a ultima base é adicionada a essa cadeia, tanto o
RNA-polimerase II quanto a cadeia de RNA são liberadas
constituindo esta ultima o RNA heterogêneo nuclear ou
pré-RNA. Antes de sair do núcleo, sofre o processamento
pós-transcricional (splicing).

25. 2. Tradução
 É o segundo evento na síntese proteica, consistindo na
transmissão de informação genética do RNAm para um
polipeptídios.
 Deste processo participam:

26.  RNAm (TPC)
 RNAt (TPC)
 Ribossomas (TPC)