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HEREDITARIEDADE: transmissão do material genético ao longo das gerações. GENÉTICA MOLECULAR: estuda os Ácidos Nucleicos e suas funções nos seres vivos. Ácidos Nucleicos: macromoléculas de caráter ácido, originalmente descobertos no interior do núcleo das células. Há dois tipos de Ácidos Nucleicos: O DNA e o RNA. O Ácido Desoxirribonucleico (DNA)- material genético primário de todas as células vivas e também de muitos vírus, tem a seguinte composição química: Fosfato Desoxirribose: uma pentose com 5 carbonos; Bases Nitrogenadas: podem ser de dois tipos: Bases Púricas: Adenina e Guanina Bases Pirimídicas: Timina e Citosina Nucleosídeos: dímeros de base nitrogenada + pentose (desoxirribose) Nucleotídeos: trímeros de base nitrogenada + pentose + fosfato. O encadeamento dos nucleotídeos se dá através de ligação covalente entre o C3’ da desoxirribose de um nucleotídeo ao Fosfato preso ao C5’ do nucleotídeo seguinte (Ligação 3’ – 5’), formando uma fita com milhares a milhões de nucleotídeos (polinucleotídeo) A fim de acomodar as pontes de H entre os nucleotídeos pareados, cada um deles sofre uma pequena rotação, de modo que a cada 10 pares de bases, a dupla fita sofre uma volta completa em torno do seu eixo, assumindo a forma de uma dupla hélice. A molécula-mãe abre as pontes de H entre as duas fitas, que se afastam, e cada uma delas serve de molde para formação de uma fita complementar nova, pela inserção de novos nucleotídeos complementares, de maneira que, ao final, são formadas duas moléculas-filhas exatamente iguais, cada uma tendo uma fita velha, oriunda da molécula-mãe, e outra fita totalmente nova. O sentido de crescimento das novas fitas é sempre 5’ – 3’; a fita 3’ – 5’ é lida continuamente, e produz uma fita nova correspondente e complementar, 5’ – 3’, denominada fita líder. Entretanto, a outra fita, 5’ – 3’, é lida de modo descontínuo, produzindo pedaços da nova fita chamados fragmentos de Okasaki, que são em seguida ligados entre si pela enzima Ligase; essa segunda fita é denominada fita retardada. RNA: é composto de: Fosfato e Ribose: uma pentose, com 5 carbonos; Bases Nitrogenadas, que podem ser de dois tipos: Bases Púricas: Adenina e Guanina Bases Pirimídicas: Uracila e Citosina No RNA os constituintes também se combinam, formando os nucleosídeos e os nucleotídeos, que polimerizam para formar uma fita única, mais curta que a do DNA. O pareamento da Uracila se dá com a Adenina, com duas pontes de H. Não existe Timina no RNA, como não existe Uracila no DNA. Uma molécula de RNA origina-se de uma molécula de DNA, através do fenômeno denominado Transcrição. Segmentos de DNA, contendo um gene ou poucos genes transcrevem abrindo as fitas W e C, e uma delas serve de molde para a síntese de uma molécula de RNA, pareando A com U T com A G com C C com G. Apenas uma fita transcreve a cada vez, sempre no sentido 3’ – 5’. A Transcrição ocorre no interior do núcleo celular, e há RNA tanto no núcleo quanto no citoplasma. Tipos de RNA Há três diferentes tipos de RNA nas células: mRNA ou RNA mensageiro tRNA ou RNA de transferência ou transporte rRNA ou RNA ribossômico Outros pequenos RNAs (miRNA, siRNA...) mRNA: Origina-se do DNA no núcleo da célula (Transcrição) e depois migra para o citoplasma, onde rege a síntese proteica (Tradução), juntamente com os ribossomos e o tRNA. É ele que contém a mensagem genética obtida do gene para a síntese de uma proteína ou enzima. A função do mRNA é codificar as proteínas sintetizadas pela célula. O primeiro códon funcional de cada mRNA é sempre AUG e codifica o aminoácido Metionina; ele representa o ponto de partida (sítio de iniciação) para a síntese proteica. O último códon do mRNA é sempre um dos três: UAA, UAG, UGA, chamados códons non sense (sem sentido) e que representam o ponto final (sítio de terminação) para a síntese proteica; estes três não colocam nenhum aminoácido na sequência polipeptídica, e desligam o sistema de síntese para aquela proteína. tRNA : são pequenas moléculas de RNA, cuja fita apresenta na extremidade 3’ os nucleotídeos de ACC... e na extremidade 5’ ...G. É transcrito no núcleo da célula e em seguida vai para o citoplasma, onde exerce sua função. O tRNA é uma pequena fita irregularmente enrolada em hélice, deixando uma extremidade com três nucleotídeos expostos, que formam o anticódon, característico de cada tRNA; um anticódon do tRNA é complementar ao códon do mRNA, e sua função é transportar o aminoácido específico para o local de síntese da respectiva proteína; o aminoácido é transportado sempre na Adenina terminal do tRNA (extremidade 3’). rRNA são diversas pequenas moléculas de RNA transcritos no nucléolo, dentro do núcleo da célula eucarionte, que em seguida se associam a proteínas específicas para constituir os ribossomos; estes migram para o citoplasma, onde exercem sua função, que é a síntese proteica da célula. Os ribossomos associam-se ao mRNA através da subunidade menor, e as ribonucleoproteínas fazem o acoplamento com os seus respectivos códons; a subunidade maior contém três grandes depressões denominadas sítios P, A e E, que são os sítios de ligação ao tRNA, acoplando o anticódon ao códon e trazendo o aminoácido correspondente. Na forma condensada forma a Heterocromatina; na forma desespiralizada constitui a Eucromatina. Na forma de eucromatina a célula pode ter acesso aos genes, pode replicar o DNA, pode transcrever para RNA e, consequentemente, pode traduzir as proteínas correspondentes. A heterocromatina, por estar condensada e compactada, enovelada, não permite que esses fenômenos ocorram, pois, a célula não tem acesso aos genes. A compactação máxima do DNA forma os cromossomos, e só se dá durante a divisão celular, particularmente durante a metáfase da Mitose (cromossomos metafásicos). As demais formas de eucromatina e de heterocromatina podem ser encontradas em distintas fases do ciclo celular.