DNA e RNA

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DA BAHIA – UNEB 
Departamento de Ciências Exatas e da Terra 
BIO 009 – Biologia Celular e Molecular 
Professoras: Profa. Dra. Maria Dolores R. Orge e 
Profa. Esp. Daniela Karine C. B. do Nascimento 
Aluna: Luciene de Jesus dos Santos 
 
1) Quais são os ácidos nucléicos, descreva a constituição e a organização de cada um. 
Os ácidos nucléicos, DNA e RNA são compostos orgânicos responsáveis pelo comando 
da síntese proteica nas células, síntese de RNA, transmissão de informações genéticas e 
controle na estrutura e funcionamento das células. É um polímero formado por vários 
nucleotídeos ligados entre si. Formados por bases nitrogenadas que podem ser purinas-, 
adenina e guanina e pirimidinas-, citosina, timina e uracila (presente somente no RNA), 
um açúcar e um radical de ácido fosfórico que conferem propriedades ácidas e carga 
negativa quando em pH neutro ou alcalino. 
2) Quais as principais características de cada ácido nucléico, em que se assemelham e 
diferenciam-se? 
O DNA é formado por duas fitas de nucleotídeos; já o RNA é formado por uma única 
fita. Existe interação entre as duas fitas de DNA: por intermédio de pontes de hidrogênio 
entre as bases e por interações hidrofóbicas. Além disso, as bases nitrogenadas do RNA 
formam seus nucleotídeos em relação ao DNA. No RNA, a timina é substituída pela 
uracila (U), que também pareia com a adenina. O RNA possui três classes principais: 
RNA mensageiro (mRNA), que contém a informação genética para a produção de 
proteínas; RNA transportador (tRNA), responsável por carrear o aminoácido específico 
para o sítio de síntese proteica; e RNA ribossomal (rRNA), que forma grande parte da 
massa do ribossomo. 
3) Represente a composição de açúcares e bases nitrogenadas dos respectivos 
nucleotídeos de DNA e RNA. 
O açúcar no RNA é a ribose e no DNA é a 2’-desoxirribose. No DNA existem quatro 
bases: duas são purinas (adenina e guanina) e duas são pirimidinas (citosina e timina). O 
RNA também é constituído por somente quatro bases. Três são as mesmas de DNA 
(adenina, guanina e citosina) e a quarta é a uracila em vez da timina. A timina diferencia 
da uracila somente por um grupo metila. 
4) Represente um 2-desoxirribunocleotídeo. 
 
5) Descreva os estágios de organização do DNA, indicando os níveis e as proteínas 
associadas a cada etapa. 
O DNA não se encontra livre no interior do núcleo, mas sim associado a diversas 
proteínas, sendo algumas delas intimamente ligadas à própria estrutura da molécula. Este 
complexo DNA-proteínas é denominado de cromatina. As principais proteínas associadas 
ao DNA e que têm uma função eminentemente estrutural são as histonas encontradas 
associadas à molécula na forma de octâmerosA molécula de DNA é reduzida, 
constituindo o primeiro nível de compactação da cromatina. Já o segundo nível de 
compactação se dá pela associação aos nucleossomos de um outro tipo de histona não 
presente no octâmero, a histona H1. Garantindo que a molécula de DNA, já compactada, 
sofra uma nova alteração espacial, levando a uma organização dos nucleossomos na 
forma de um arranjo regular, cujo resultado é uma estrutura com a conformação de um 
solenóide, similar a uma espiral (ou em zigue-zague). Uma vez formada se associa a um 
arcabouço protéico e, devido a sua interação ser restrita apenas a pequenas regiões desse 
arcabouço, forma-se uma estrutura na forma de alças livres de cromatina compactada, 
estabelecendo-se, assim, o terceiro nível de compactação da cromatina a uma célula 
interfásica onde os cromossomos estão organizados nesse terceiro nível de compactação 
através de seu máximo empacotamento. 
6) Na replicação do DNA, explique o processo de duplicação do DNA, com todos os 
grupos de proteínas e enzimas envolvidas, em procariotos e eucariotos, destacando as 
diferenças entre ambos. 
 
O DNA que existe na natureza pode se apresentar de diversas formas: fitas simples e 
duplas, e os dois podem existir tanto na forma linear como na circular. Todas as vezes 
que uma célula se divide para produzir células filhas, o DNA precisa se replicar dando 
origem a uma nova molécula de DNA com a mesma sequência de bases existente na 
original, assegurando, que as funções que executam serão perpetuadas na sua 
descendência. A replicação do DNA envolve a separação das duas fitas parentais e a 
produção de duas novas fitas, tendo as parentais como molde. Cada nova molécula de 
DNA contém uma fita parental e uma fita recém-sintetizada, caracterizando a replicação 
semiconservativa. 
 
http://portal.virtual.ufpb.br/biologia/novo_site/Biblioteca/Livro_4/2-
Genetica_Molecular.pdf 
 
7) Descreva as etapas do mecanismo de reparo, que garante a fidelidade da duplicação do 
DNA para os descendentes. 
 
A fidelidade da cópia do DNA durante a replicação é tão grande que apenas cerca de um erro é 
cometido para cada 1010 nucleotídeos. A primeira etapa da correção ocorre imediatamente antes 
da adição covalente de um novo nucleotídeo à cadeia crescente. O nucleotídeo correto tem uma 
maior afinidade pela polimerase em movimento em comparação ao incorreto, porque é 
energeticamente mais favorável. Além disso, após a ligação do nucleotídeo a enzima precisa 
sofrer uma alteração conformacional que promove um ajuste desse “encaixe” em torno do sítio 
ativo. Outra correção, conhecida como exonucleolítica, ocorre imediatamente após os raros casos 
em que um nucleotídeo incorreto é adicionado à cadeia crescente. As DNA-polimerases são 
altamente específicas para os tipos de cadeias de DNA, pareamento de bases previamente 
formado. Essas moléculas de DNA com um mal pareamento (pareamento impróprio) não servem 
como molde eficiente porque a polimerase tem dificuldades em alongar a fita, então as moléculas 
de DNA-polimerase corrigem essas fitas iniciadoras com pareamentos incorretos por um sítio 
catalítico separado e remove qualquer nucleotídeo não pareado ou mal pareado na extremidade 
do iniciador, continuando até que um número suficiente de nucleotídeos tenha sido removido, e 
daí regenerar uma extremidade terminal corretamente. A necessidade da alta precisão explica por 
que a replicação do DNA ocorre apenas na direção 5’-3’, pois caso existisse uma DNA-polimerase 
capaz de adicionar desoxirribonucleosídeos trifosfatos nessa direção teria que fornecer trifosfato 
ativado necessário à ligação covalente. Nesse caso, os erros na polimerização não poderiam ser 
simplesmente hidrolisados, pois a extremidade 5’ da cadeia assim formada imediatamente 
terminaria a síntese de DNA. 
(DE ROBERTIS, E. M. F.; HIB, Jose. Biologia celular e molecular. 16. ed., p.224) 
 
8) Quais as características de uma mutação? 
 
A mutação é a fonte básica de toda variabilidade genética; e é sobre ela que a evolução 
atua, toda alteração do genótipo, que surge repentina e aleatoriamente é denominada 
mutação. As mutações podem ser espontâneas-, quando ocorrem sem uma causa 
conhecida e são resultantes de erros metabólicos herdados como os que ocorrem durante 
a replicação do DNA e induzidas-, aquelas que resultam da exposição de organismos a 
http://portal.virtual.ufpb.br/biologia/novo_site/Biblioteca/Livro_4/2-Genetica_Molecular.pdf
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agentes mutagênicos, tais como: a radiação ionizante, a luz ultravioleta ou os vários 
agentes químicos que reagem com o material genético. As mutações podem ser recessivas 
ou dominantes e podem ocorrer em qualquer célula e em qualquer estágio do ciclo celular. 
O efeito imediato da mutação é a sua capacidade de produzir uma mudança fenotípica e 
são determinadas por sua dominância, pelo tipo de célula em que ocorre e pela época em 
que ocorre em relação ao ciclo de vida do organismo. Enquanto que as mutações 
germinativas, assim como as mutações somáticas, podem ocorrer em qualquer estágio no 
ciclo reprodutivo do organismo, massão mais comuns em alguns estágios do que em 
outros. 
 
9) Represente esquematicamente e diferencie os tipos de RNA – mensageiro, 
transportador, ribossômico e catalítico. 
 
O RNA possui três classes principais: RNA mensageiro (mRNA), que contém a 
informação genética para a produção de proteínas; RNA transportador (tRNA), 
responsável por carrear o aminoácido específico para o sítio de síntese proteica; e RNA 
ribossomal (rRNA), que forma grande parte da massa do ribossomo. É no ribossomo que 
ocorre a síntese proteica. O RNA mensageiro (mRNA), estrutura heterogênea e muito 
ativa metabolicamente, com reciclagem rápida. Específica para a síntese de uma 
determinada proteína; RNA ribossômico (rRNA), um tipo de RNA que se sedimenta pela 
centrifugação de alta velocidade, parte da partícula ribossômica. Presente nos ribossomos, 
nas organelas celulares compostas de RNA e nas proteínas onde ocorre a síntese de 
proteínas, e na interação entre tRNA e mRNA, RNA transportador (tRNA) permanece no 
sobrenadante após sedimentação dos ribossomos, é relativamente pequeno, com 70 a 90 
nucleotídeos, e estável quimicamente; e 5. RNA de interferência − atua no controle de 
diversos RNAs. 
 
10) Descreva o processo de transcrição de RNA e as enzimas envolvidas, identificando o 
papel da proteína “Rho” (rô). 
 
A transcrição do DNA em moléculas de RNA é um processo altamente seletivo, pois 
apenas uma pequena porção dos genes é copiada em RNA em um dado momento. À 
medida que a polimerase do RNA se move, a bolha de transcrição move-se com ela, e a 
cadeia de RNA, aumenta em tamanho. Após a passagem da polimerase, a cadeia de RNA 
se solta de seu molde e as duas cadeias do DNA voltam a se emparelhar, restabelecendo 
as pontes de hidrogênio rompidas durante a transcrição. O processo de transcrição tem 
início quando a polimerase do RNA liga-se a uma sequência especial de DNA, 
denominado promotor, localizada no início de um gene. Nessa sequência de bases existe 
uma região especial, sítio de iniciação que contém a primeira base do DNA a ser transcrita 
em RNA. Dessa forma, a polimerase do RNA move-se ao longo do molde, sintetizando 
RNA, até alcançar uma sequência de terminalização da transcrição. A sequência de DNA 
transcrita em RNA teve início no promotor e término na região terminalizadora, 
constituindo uma unidade de transcrição. Existem duas estratégias de terminação 
principais encontradas em bactérias: Rho-dependente e Rho-independente. 
Em terminações Rho-dependente, o RNA contém um sítio de ligação para uma proteína 
chamada fator Rho. O fator Rho se liga à essa sequência e começa a "subir" o transcrito 
em direção à RNA polimerase. Terminações Rho-independentes dependem das 
sequências específicas do modelo do DNA. Enquanto a RNA polimerase se aproxima do 
final do gene que está sendo transcrito, ele atinge uma região rica em nucleotídeos C e G. 
O RNA transcrito desta região se dobra de volta para si mesmo e os nucleotídeos 
complementares C e G se ligam. 
Ribeiro, Maria Cecilia Menks Genética molecular / Maria Cecilia Menks Ribeiro.— Florianópolis 
: BIOLOGIA/EAD/UFSC, 2009. 
11) Descreva a maquinaria da síntese protéica, diferenciando-a entre procariotos e 
eucariotos. 
A maquinaria de síntese protéica das células é constituída pelos ribossomos de 
subunidade com diferentes em tamanho. Nos procariotos, a subunidade maior contém 
duas cadeias de RNA, uma grande com 23S e outra menor com 5S, e 34 moléculas de 
proteínas diferentes; a subunidade pequena contém uma cadeia de RNA de 16S e 21 
moléculas protéicas. Todas as cadeias de RNA são de cadeia simples em que os 
ribossomos dos procariotos são menores que os dos eucariotos. 
12) Na síntese protéica, descreva a ativação dos aminoácidos para inserção na cadeia 
polipeptídica (processo de aminoacilação), indicando a principal enzima e os substratos 
envolvidos no processo. 
O processo de aminoacilação depende da seleção de dois substratos apropriados pela 
respectiva aminoacil-tRNA sintetase: o tRNA e o aminoácido. Podem ser facilmente 
diferenciados entre si, os aminoácidos precisam ser distinguidos somente por suas cadeias 
laterais. A reação de aminoacilação acontece em duas etapas e ocorre em dois sítios: sítio 
de ativação e sítio de edição, respectivamente (ERIANI et al., 1995). O aminoácido é 
primeiramente ativado por uma adenilação impulsionada por ATP e é, então, transferido. 
13) Descreva as etapas de início, alongamento e finalização, resumindo os principais 
eventos e indicando os fatores protéicos (ex.: IF, EF e RF) e enzimas envolvidos em cada 
etapa. 
Fase início: A transcrição tem início quando um primeiro nucleotídeo trifosfato é 
posicionado sobre a cadeia molde de DNA, por ação polimerase do RNA. Essa fase 
termina quando a polimerase consegue estender a síntese além do tamanho e prossegue 
pra fase de alongamento. 
Fase de alongamento: A polimerase sigma de RNA dissocia-se em fatores de 
alongamentos que passam a deslocar ao longo do DNA. 
Fase de término: A sequência de RNA é transcrito formando uma "alça" complementar, 
tem a participação da proteína Rho se ligando em sequências específicas, chamados sítios 
rut.