Ácidos Nucleicos: estrutura e funções

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Ácidos Nucleicos: estrutura e funções
DNA - ácido desoxirribonucleico
➔ É um polímero formado por duas cadeias antiparalelas de monômeros
nucleotídeos, sendo composto por uma base nitrogenada, uma pentose e uma ou
mais moléculas de fosfato
➔ O DNA não é uma molécula estática ou invariante, portanto pode ter três tipos de
conformações:
◆ B-DNA: forma mais compacta e mais comum em células vivas, tendo
hélice de enrolamento para a direita
◆ A-DNA: ocorre sob condições não fisiológicas em amostras de DNA
desidratadas e tem hélice de enrolamento para a direita
◆ Z-DNA: forma sintética, com hélice de enrolamento para a esquerda
Ligações de nucleotídeos
➔ Ligação fosfodiéster
◆ O grupo hidroxila do carbono 3 da pentose do primeiro nucleotídeo se une
ao grupo fosfato ligado à hidroxila do carbono 5 da pentose do segundo
nucleotídeo
◆ Quando duas fitas não seguem a mesma orientação significa que são
antiparalelas, como se uma fita estivesse de ponta-cabeça em relação à
outra
➔ Ligação glicosídica
◆ A ligação é formada entre a base nitrogenada e a ribose
◆ O carbono 1 da desoxirribose se liga ao nitrogênio 1 da base nitrogenada
◆ O grupo fosfato forma uma ligação com a pentose através de uma ligação
éster entre um dos seus grupos oxigênios carregados negativamente e a 5
hidroxila (OH) da pentose
➔ Pontes de hidrogênio
◆ Mantém as duas fitas de DNA juntas
◆ Configuração chave-fechadura
◆ A Adenina se liga à Timina através de duas pontes de hidrogênio e a
Citosina se liga à Guanina através de três pontes de hidrogênio
◆ Polaridades opostas = direções opostas (5’-3’)
DNA extra-cromossômico
➔ É um DNA independente, auto-replicante
➔ Tem genes estruturais para rRNA e tRNA
➔ Está presente em organelas como cloroplasto e mitocôndria
Teoria endossimbiótica
➔ Foi proposta por Lynn Margulis (1938-2011), onde explica como os
cloroplastos e as mitocôndrias surgiram nas células eucarióticas
➔ Segundo a teoria, as mitocôndrias e os cloroplastos eram organismos
procariontes que viviam de modo livre. Elas foram englobadas por células
eucariontes, o que resultou em uma relação simbiótica, beneficiando
ambos. Os organismos procariontes forneciam energia para a célula que
os englobou e a célula hospedeira fornecia proteção contra o ambiente
externo
➔ As mitocôndrias provavelmente eram organismos procariontes aeróbios e
os cloroplastos procariontes fotossintetizantes
RNA - ácido ribonucleico
➔ Jacob & Monod descobriram o mRNA
➔ Geralmente é composto por uma fita simples de nucleotídeos
➔ Sua composição química difere do DNA
◆ O açúcar é uma D-ribose
◆ A Timina é substituída pela Uracila
➔ Pode ser sintetizado a partir de uma amostra de DNA (transcrição)
➔ Pode ser usado na síntese de DNA
◆ Retrovírus: grupo de vírus de RNA que se replica para produzir DNA a partir
do RNA usando uma enzima chamada transcriptase reversa
➔ Principais classes de RNA produzidas nas células
◆ mRNA - RNA mensageiro
● Molécula intermediária que passa informações do DNA para os
ribossomos (citoplasma)
● É 3-5% do RNA total da célula
● É uma molécula quase linear, de comprimento variável
● É construído pelos éxons (sequências de nucleotídeos) do
pré-mRNA
● Processamento
○ Capping
◆ extremidade 5’ (Cap): ligação de uma Guanina
metilado
◆ Antes de terminar a transcrição
◆ Função: proteção de exonucleases, reconhecimento
(ribossomos) do sítio de início de síntese protéica
○ Poliadenilação (Poli-A)
◆ extremidade 3’ (cauda Poli-A)
◆ após o final da transcrição do mRNA, finalizando o
processamento do mRNA maduro, o qual poderá ser
exportado para o citoplasma (síntese proteica)
○ Splicing
◆ excisão dos introns e junção dos éxons
◆ processo realizado principalmente por pequenas
ribonucleoproteínas nucleares (snRNPs = “small
nuclear ribonucleoproteins” ou “snurps”)
◆ snRNP: 6-10 proteínas associadas a pequenas
moléculas de pequenos RNAs nucleares
◆ rRNA - RNA ribossômico
● Compõe aproximadamente 80% do RNA citoplasmático e é usado
na formação de ribossomos
● Genes em milhares de cópias idênticas em cada cromossomo
● Está em constante síntese e fica estocado próximo do cromossomo
que contém o seu gene, ajudando a formar o nucléolo
● Subunidades migram para o citoplasma para formas as
subunidades ribossômicas (união somente no início da síntese
proteica)
◆ tRNA - RNA transportador
● Tem uma estrutura terciária complexa em formato de trevo de três
folhas
● 4 locais funcionais
○ hastes: bases pareadas (A-U, G-C)
○ alças: bases não pareadas (metiladas)
● Função: transportar o aminoácido durante a síntese proteica
● Compõe cerca de 10-15% do total de RNA da célula
● Partes estruturais funcionais do tRNA
◆ ncRNA - RNA não codificante
● São produtos de genes transcritos mas que não são traduzidos em
proteína
● RNA funcional: não precisa ser traduzido em proteína para que a
informação contida em sua sequência exerça sua função
● Replicação do RNA
○ primers de RNA
○ TERC
● Controle da expressão gênica
○ snRNA
○ snoRNA
○ siRNA
○ miRNA
● IncRNA
○ longos RNAs não codificante
DNA x RNA