O documento descreve os processos de transcrição e replicação do DNA. A transcrição envolve a síntese de RNA a partir de um molde de DNA catalisada pela enzima RNA polimerase, enquanto a replicação envolve a duplicação idêntica do DNA durante a divisão celular para transmitir a informação genética.

1. Quitéria Paravidino
Aulas 19 e 20

2. Justiça de Salomão

3. Exame de paternidade ou
maternidade
 Bebê ainda está dentro do
útero (líquido amniótico)
 Bebê já nascido (placenta
ou sangue)
 Pais vivos (em ambos os
casos acima)
 Pais falecidos (extração de
DNA da medula de um
osso longo como o fêmur
ou fio de cabelo)

4. Introdução
 São eles: Ácido Ribonucleico (RNA) e Ácido
desoxirribonucleico (DNA).
 São polímeros constituídos de unidades chamada
nucleotídeos.
 Importância: RNA e DNA constituem o material
genético dos seres vivos.
 Informação necessária para a formação de um novo
organismo a cada geração.

5.  Os ácidos nucléicos (DNA e RNA) foram
descobertos no núcleo de piócitos (células
de pus), em 1869, pelo bioquímico suiço
Friedrich Miescher.
 Por volta de 1920 foi desenvolvido um
corante que se liga especificamente ao DNA
(vermelho).
 A demonstração convincente que o DNA é
material genético veio dos experimentos a
seguir.

6. O experimento de Griffith - 1927
 Trabalho com Streptococcus pneumoniae.
 Duas linhagens de pneumococos: designadas L e R.
 As cepas L formam colônias lisas, são capsuladas e
virulentas (causam a doença.)
 As cepas R formam colônias rugosas, não possuem
cápsula e não são virulentas.
 A intenção de Griffith era desenvolver uma vacina.

7. CONCLUSÃO: Um componente químico de uma célula é
capaz de transformar geneticamente outra célula.

8. O experimento de Avery, MacLeod
e Mac Carthy - 1944
 A maioria dos cientistas não acreditava que o DNA era
material genético.
 As bactérias possuem genes.

9. CONCLUSÃO: A transformação só ocorreu na presença de DNA.
Logo, o DNA é o material hereditário.

10.  Modelo de dupla hélice
foi proposto por James
Watson e Francis Crik
em 1953.
 Suas hipóteses se
basearam nos trabalhos
de Maurice Wilkins e
Rosalind Franklin
(cristalografia de raio X)
e de Erwin Chargaff.

11. Capacidades básicas
 Produzir cópias de si mesmo  indispensável par a
transmissão da informação.
 Controlar a produção de proteínas  ordenando os
aminoácidos e controlando toda a atividade celular..

13. GENE (Unidade hereditária)
é
Um segmento de DNA
(contém informações)
codifica
A síntese de proteínas
Proteínas
influenciam
A expressão final
das características

15.  São polinucleotídeos.
 Os monômeros dos ácidos nucléicos são os
nucleotídeos.
 Cada nucleotídeo é constituído pela união
de 3 substâncias: ácido fosfórico + pentose +
base nitrogenada.

16. Nucleotídeo
Fosfato
Pentose
Base
nitrogenada

17. Nucleosídeo
Pentose
Base
nitrogenada

18. Fosfato
 Derivado do ácido fosfórico.
 Faz a ligação entre as
pentoses de dois
nucleotídeos sucessivos em
uma cadeia de
polinucleotídeos.
 Faz com que o nucleotídeo
seja negativamente
carregado.
P

19. Pentoses

20. Bases nitrogenadas
 São moléculas orgânicas que apresentam uma
estrutura em anel de carbono e nitrogênio.
 São classificadas em púricas ou pirimídicas.

21. Bases Púricas

22. Bases Pirimídicas

23.  Para formar ácidos nucléicos, os nucleotídeos
são unidos através dos fosfatos com C3’ ou C5’
da pentose através de ligações éster
(fosfodiéster).
 Estas são chamadas de ligações glicosídicas.
 A base nitrogenada se liga ao C1’ da pentose.
 Se a base for pirimidínica a ligação se faz com
o N-1.
 Se a base for púrica esta ligação se faz com o
N-9.
 Estas são chamadas de N-glicosídica.

25. Esqueleto de pentose-fosfato de DNA

26. Esqueleto de pentose-fosfato do RNA

28. O DNA NAS CÉLULAS EUCARIOTAS

30.  DNA e RNA são encontrados no núcleo de células
eucariotas, no citoplasma das células procariotas,
nas mitocôndrias e cloroplastos.
 Na grande maioria dos vírus, ocorre o DNA ou o
RNA.
 No núcleo da células eucariotas, o DNA está
associado a proteínas básicas – histonas –
formando a cromatina.
 Os cromossomos são filamentos de cromatina
espiralizados contendo uma sucessão de genes.

31. O DNA em procariotos

32. A estrutura do DNA
 O esqueleto fosfato-pentose
da cadeia polinucleotídica se
enrola do lado de fora da
dupla hélice.
 As bases nitrogenadas estão
voltadas para o centro.
 As duas cadeias estão unidas
por pontes de H entre as bases
especificamente pareadas:

36.  Cada par consiste de uma base púrica (A ou G) e
uma base pirimídica (T ou C).
 Esse padrão é conhecido como pares de bases
complementares.
 A molécula de DNA apresenta diâmetro uniforme.
 É destra (isto é, gira para a direita, como a maioria
dos parafusos);
 É antiparalela (as duas fitas correm em direções
opostas).

38. Algumas características do DNA e
do RNA
DNA RNA
Localização Principalmente no
núcleo
No núcleo e no citoplasma
Bases pirimídicas Citosina e timina Citosina e uracila
Bases púricas Adenina e guanina Adenina e guanina
Pentose Desoxirribose Ribose
Enzima que
hidrolisa
Desoxirribonuclease Ribonuclease
Papel nas células Informação genética Síntese de proteínas

39. A replicação do DNA
 Para poder exercer a função de hereditariedade, o DNA
produz cópias idênticas de si mesmo, por um processo
chamado de replicação ou duplicação.
 A replicação do DNA precede cada divisão celular.

40. Necessidades:
 Cada cadeia do DNA
precisa atuar como molde
para o pareamento de
bases complementares
(por isso é
semiconservativa);
 Um complexo enzimático
para catalisar as reações;
 Uma fonte de energia
química (ATP) é
necessária para conduzir
essa reação altamente
endoergônica.

41. Experimentos de Meselson e Sthal

43.  % A = % T e % C = % G
 %A + % C = %T + %G
 % A + % T + % C + % G = 100%
 A/T = 1 e C/G = 1
 A + G/ T + C = 1
Relação de Chargaff

44.  A síntese de cada nova fita de DNA ocorre nas duas
direções, a partir da origem de replicação.
 Para cada origem de replicação existem dois pontos
(forquilhas de replicação) nos quais as novas
cadeias são formadas.

45. Nos procariotos há uma única origem

46. Nos eucariotos há centenas de
origens

47. A replicação consiste de 4 tarefas
 1ª TAREFA: desenrolar e separar as fitas do DNA (enzimas
girase e helicase).
 2ª TAREFA: mantê-las separadas e protegidas (proteínas de
ligação fita simples –SSB).
 3ª TAREFA: adição de nucleotídeos na extremidade 3’ de cada
fita (enzima DNA-pol III).
 Sentido da síntese 5’  3’.
 Os nucleotídeos são unidos entre si pela enzima DNA ligase.
 4ª TAREFA: prevenir erros na replicação (enzima DNA-pol I)

48. A forquilha de replicação

51. Xerodermia pigmentosa
• É uma doença que ocorre em
indivíduos ainda jovens onde a
DNA-pol I não remove porções
danificadas do DNA pela ação
dos raios UV.
• Estes indivíduos desenvolvem
numerosos tumores cancerosos
de pele, que espalham-se por
todo corpo, levando-os à
morte.

52. Sobrevivendo!

53. Os papéis biológicos do DNA:
copiar e executar
DNA
Replicação
(núcleo)
Transcrição
(núcleo)
DNA
RNA PROTEÍNA
Tradução
(citoplasma)

54. DNA RNA
Produz
Que
determina a Sequência de
aminoácidos na
proteína
Forma da proteína
Que
determina a
Função da proteínaCaracterística genética

55. O DNA faz RNA
 A TRANSCRIÇÃO GÊNICA

56.  O processo por meio do qual a ordem de bases é
passada do DNA para o RNA é chamado de
transcrição.
 A transcrição é realizada por um complexo enzimático
cuja enzima chave é a RNA polimerase, composta de
várias subunidades e que realiza a polimerização do
RNA a partir de um molde de DNA.
 Em procariotos existe apenas um tipo de RNA
polimerase enquanto nos eucariontes existem três.

58. A transcrição também
ocorre no sentido 5’3’

59.  Ao contrário da replicação, envolve certos trechos
do DNA, os genes, e ocorre durante toda a vida
normal da célula.
 É o primeiro passo para a expressão gênica, que
significa a transformação do que é informação
(DNA) para o que é uma característica do
organismo.
 Esse processo ocorre em três etapas principais, a
iniciação, o alongamento e o término, cada um
contendo fatores específicos.

60. INICIAÇÃO DA TRANSCRIÇÃO
 Enzimas específicas desfazem da dupla-hélice do
DNA.
 Este processo ocorre apenas no gene que deverá ser
transcrito.
 A síntese de RNA começa em regiões do DNA
chamadas de promotoras - sequências específicas
reconhecidas pela RNA-pol - que direcionam a
transcrição dos genes.
 Essas sequências podem ser bastante variáveis,
porém, mantêm conservadas regiões responsáveis
pela função promotora.

61. Alongamento
 A RNA-pol atua apenas em uma das fitas de DNA.
 A fita utilizada é sempre a mesma e denominada
fita codificante ou ativa.
 A RNA-pol encaixa ribonucleotídeos, produzindo
uma única fita de RNA, complementar à fita de
DNA que serve de molde.
 Por isso é importante que a RNA-pol atue em
apenas uma fita, pois RNAs diferentes serão
produzidos a partir da transcrição de fitas distintas
do DNA.

62.  O pareamento será A → U, C → G, T → A e G → C.
 Quando pelo menos dois ribonucleotídeos são
colocados, a RNA-pol estabelece uma ligação entre
eles: a molécula de RNA foi iniciada.
 À medida que o RNA vais sendo sintetizado, o DNA
é despareado à sua frente.

63. Término
 O RNA recém-formado vai se desligando do DNA que
lhe serviu de molde.
 Quando chega ao final do gene (há uma sequência que
o indica) a RNA-pol se desprende do DNA e a
molécula de RNA é liberada.
 A molécula de DNA é pareada e se fecha.
 OBSERVAÇÃO: para cada tipo de RNA há uma
RNA-pol diferente.