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Entre as descobertas da biologia do século XX, a estrutura tridimensional e a natureza química do material genético são uma das mais notáveis. Ácidos Nucleicos Os ácidos nucleicos são polímeros nucleotídeos que constituem o DNA e o RNA. Eles armazenam e transmitem informações genéticas. Além disso, algumas moléculas de RNA apresentam função catalítica em complexos supramoleculares. Nucleotídeos = Ácidos Nucleicos - Dogma central da biologia molecular Nucleotídeos Os nucleotídeos podem estar em conjunto com alguma estrutura, ou podem ser livres (derivados). Eles desempenham uma grande variedade de funções metabólicas não relacionadas a informações genéticas. Exemplos: ATP, NAD, FAD. Estrutura: apresentam 3 componentes específicos: base nitrogenada (purina 2A ou pirimidina 1A) , açúcar(pentose), um ou mais fosfatos. Nucleotídeos – Pentose Ácidos nucleicos têm dois tipos de pentose DNA – 2’- desoxi-D-ribose ou desoxirribose RNA – D-ribose ou ribose Bases Nitrogenadas São hidrofóbicas a pH 7. DNA: Adenina e timina, guanina e citosina. RNA: adenina e uracila, guanina e citosina. Fosfato O fosfato é esterificado no carbono da pentose. As células também contem nucleotídeos com grupos fosfatos em outras posições. A base do nucleotídeo e ligada covalentemente no N-1 das pirimidinas e no N- 9 das purinas, por uma ligação N-beta-glicosídica ao carbono 1’ da pentose é esterificado no carbono 5. Ligação fosfodiéster Os nucleotídeos de ambos DNA e RNA são ligados covalentemente por pontes de grupos fosfatos, nas quais o grupo 5 fosfato de uma unidade nucleotídica e ligada ao grupo 3-hidroxil do próximo nucleotídeo. Espinha dorsal covalente formada por fosfato e resíduos de pentose alternados. Bases nitrogenadas como grupos laterais (hidrofóbicas). Espinhas dorsais hidrofílicas. Propriedades Bases Nitrogenadas Todas as bases absorvem luz UV, fazem ligação de hidrogênio ( A pareia com T ou U e G se liga a C ). Macete: Agnaldo Timóteo: Adenina Timina Gal Costa: Guanina citosina Ácidos Nucleicos Estrutura dos ácidos nucleicos Estrutura primária: estrutura covalente e sequência nucleotídica. Estrutura secundária: qualquer estrutura regular e estável Estrutura terciária: dobramento complexo em grandes cromossomos dentro da cromatina Estrutura DNA O DNA foi isolado e caracterizado por Friedrich Miescher- 1868, mas somente em 1952 concluíram que o DNA portava a informação genética. - Modelo de Watson Crick para a estrutura de DNA Forma B, duas cadeias de DNA helicoidais, hélice dupla, orientação a direita, cavidade maior e menor, bases empilhadas e anéis hidrofóbicos, esqueletos hidrofílicos de fosfato e ribose para fora. Cadeias do DNA antiparalelas, não são idênticas, são complementares. Duplex mantido por duas focas: ligações de hidrogênio e interações de empilhamento de bases. Mecanismo para transmissão da informação genética. Variação estrutural do DNA O DNA possui diferentes tipos de conformações, porém a forma B e a mais utilizada. Também existe a forma A e a forma Z, elas se diferem no formato e na rotação. Além disso há também variações na estrutura nucleotídicas : se tornando incomuns = palíndromo autocomplementares dentro da cadeia. Há também a variação na quantidade de cadeias, o normal seriam 2, porém há algumas que formam triplex 3 ou tetraplex 4. Regulação de expressão de gene eucariótico. Estrutura RNA E a segunda maior forma de ácidos nucleicos na célula, possui muitas funções. Atua como intermediário pelo uso da informação codificadas pelo DNA para específica a sequência de AA. O RNAm e a porção que carrega a informação genética. Existem diversos tipos de RNAs, grande variedade funcional, o produto de transcrição do DNA e sempre o ENA de fita simples, cadeia simples helicoidal a direita, interações de empilhamento em bases. Variação estrutural do RNA Pode fazer pareamento de bases: igual no DNA (G-C e A-U). A diferença é que G pode parear com U. Quando sequências complementares estão presentes, a estrutura predominante é a hélice dupla A. Estrutura tridimensionais de RNAs são complexas e únicas. Quebras na hélice por pareamento incorreto ou não pareamento de bases são comuns e resultam em protuberâncias ou alças internas. Química dos ácidos nucleicos O papel do DNA depende em parte da sua estabilidade inerente. Alterações no DNA mesmo que lentas - Carcinogênese e Envelhecimento.Alterações não destrutivas - separação das cadeias para a replicação.Química dos ácidos nucleicos permite compreensão processos fisiológicos e avanços em tecnologias. Quanto mais próxima a relação evolutiva entre duas espécies, mais facilmente seus DNAs irão hibridizar. Permite o isolamento e a identificação de genes específicos. Um gene é todo o DNA que codifica a sequência primária de algum produto gênico, que pode ser tanto um polipeptídeo quanto um RNA com funções catalíticas ou estruturais.
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