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Genética Molecular: composição e função dos ácidos nucleicos/Módulo II – Hadassa Santos Página 1 Genética Molecular: composição e função dos ácidos nucleicos/Módulo II – Hadassa Santos Página 2 MÓDULO II – Genética Molecular: composição e função dos ácidos nucleicos Olá!!! Neste segundo módulo você terá a oportunidade de aprofundar seus conhecimentos sobre os ácidos nucleicos. Para isso, o conteúdo deste módulo foi dividido em duas aulas: composição dos ácidos nucleicos (aula 1) e função dos ácidos nucleicos (aula 2). Para conhecer mais sobre este assunto tão interessante e importante para sua formação profissional, não deixe de assistir a videoaula e acessar todo material indicado. Bom estudo! AULA 1 – Composição dos ácidos nucleicos Material de Preparação No módulo anterior vimos que as moléculas que constituem a célula são denominadas de biomoléculas. Estas são divididas em orgânicas e inorgânicas. As orgânicas são constituídas por carboidratos, proteínas, lipídeos e ácidos nucleicos, já os inorgânicos são a água e os sais minerais, como por exemplo o sódio e potássio. Nesta aula falaremos sobre a composição dos ácidos nucleicos. Está preparado? Genética Molecular: composição e função dos ácidos nucleicos/Módulo II – Hadassa Santos Página 3 Sabe aquela cor da sua pele? A textura do seu cabelo? A cor dos seus olhos? Então! Quem favorece essa cor e a textura a você são os genes presentes em seu material genético. Em nós humanos, o material genético que codifica os diferentes fenótipos como as características da cor da pele, tipo de cabelo, estatura, dentre outros, é o nosso DNA, que está presente em nossos cromossomos. O DNA é composto por ácidos nucleicos, os quais são constituídos pela polimerização de unidades chamadas nucleotídeos. Cada nucleotídeo contém uma molécula de ácido fosfórico, uma de pentose e uma de base púrica ou pirimídica. Figura 1: Representação das estruturas de uma molécula de DNA e RNA. (Fonte: Diferenças entre DNA e RNA). https://brasilescola.uol.com.br/biologia/dna.htm Genética Molecular: composição e função dos ácidos nucleicos/Módulo II – Hadassa Santos Página 4 As bases púricas são a adenina e a guanina, e são representadas pela letra A e G. As bases pirimídicas são a timina, a citosina e a uracila, sendo essa última presente apenas na fita simples de RNA. Cada uma é representada pelas letras T, C e U, respectivamente. Dessa forma, distingue-se dois tipos de ácidos nucléicos: o desoxirribonucleico (DNA) e o ribonucleico (RNA). No DNA, a pentose encontrada é a desoxirribose, e suas bases são adenina, guanina, citosina e timina. No RNA, a pentose é a ribose, e existe uracila em substituição à timina; as outras bases são comuns aos dois tipos de ácidos nucleicos. Vale ressaltar que os ácidos nucleicos são encontrados em todas as células. Sejam elas procariontes ou eucariontes. Essas estruturas também são encontradas nos vírus. No qual, na teoria celular os vírus não são considerados células e sim, parasitas intracelulares obrigatórios, e possuem como material genético o DNA ou o RNA (Vírus da AIDS – HIV). Leitura Como leitura básica indico o capítulo 2 do livro Biologia Molecular Básica, que pode ser obtido através do acesso ao link. Neste capítulo, você encontrará outras estruturas de DNA, como curvatura e as junções de Holliday, bem como as classes de RNA. https://doceru.com/doc/x818c5 Genética Molecular: composição e função dos ácidos nucleicos/Módulo II – Hadassa Santos Página 5 Estudo complementar Para aprimorar seu conhecimento sobre as estruturas do material genético, leiam o capítulo 1 (2.4) do Livro Biologia Molecular Básica e assista esse vídeo Descoberta do DNA com o intuito de esclarecer quais foram os primeiros passos para se chegar a descoberta do DNA, a molécula que controla as informações genéticas em nosso organismo. Curiosidade No vídeo “Quando a genética define a sociedade” alguns pesquisadores em um bate-papo falam sobre o filme GATTACA (1997). Filme considerado um clássico visionário da ficção científica. O título do filme é formado pelas letras usadas para denominar as bases do DNA. São as quatro bases Adenina (A), Timina (T), Citosina (C) e Guanina (G), os nucleotídeos que formam o DNA. Será que estamos perto de viver a realidade demonstrada no filme? Nele, há dois grandes dilemas éticos: a escolha genética de bebês perfeitos em laboratório e a discriminação genética dos que foram concebidos naturalmente. Temas que serão discutidos neste vídeo. Vale a pena assistir o vídeo com o bate papo dos pesquisadores e ao filme!! https://doceru.com/doc/x818c5 https://doceru.com/doc/x818c5 https://www.youtube.com/watch?v=84aNPB9mSMM https://www.youtube.com/watch?v=jujxZuMgEck Genética Molecular: composição e função dos ácidos nucleicos/Módulo II – Hadassa Santos Página 6 AULA 2 – Função dos ácidos nucleicos Material de Preparação Sabendo da estrutura dos ácidos nucleicos, eu pergunto: qual seria a função dessas biomoléculas presentes nas células? Bem, os ácidos nucleicos são moléculas informacionais que além de transmitir o patrimônio genético de uma célula para os seus descendentes, eles também controlam os processos básicos do metabolismo celular, a síntese de macromoléculas e a diferenciação celular. Em um modelo esquemático podemos dividir as funções dos ácidos nucleicos da seguinte forma: Função genotípica: Função fenotípica: Função evolutiva: replicação expressão gênica variabilidade (mutações, transferência horizontal de genes...) A função genotípica, se dá através da replicação. Já ouviu falar em produtos de réplica? Por exemplo, ao invés de comprar um tênis original da Nike, eu compro uma réplica. Ou seja, não é verdadeiro, mas é parecido e tem a mesma função. Neste caso, a função é de calçar os pés do consumidor que adquiriu. Assim, Genética Molecular: composição e função dos ácidos nucleicos/Módulo II – Hadassa Santos Página 7 a replicação, nada mais é do que obter cópias de DNA e passar para as células- filhas. A função fenotípica será o que dará a qualidade do gene. Lembra da cor dos olhos? Então, a cor dos olhos é a qualidade gerada pelos genes. Para isso, o gene será traduzido em proteína, que neste caso é a cor dos olhos. Veremos com mais propriedade no módulo a seguir. A função evolutiva é uma função de adaptação e/ou sobrevivência em alguns casos. Esta função é muito conhecida na área dos parasitas, como os vírus e bactérias. Um exemplo atual, são as diferentes mutações que ocorreram na família do Coronavírus. Gerando então, diferentes cepas com um alto poder infectante. Diferentes dos anteriores. Os ácidos nucleicos são as bases de todas as estruturas celulares, bem como dos parasitas intracelulares, como os vírus. Os vírus diferem um pouco das células. Pois, para eles terem funcionalidade, precisam estar internalizados em algum tipo de célula. Concluindo, o material genético é a base funcional de uma célula, dando a ela características de acordo com sua leitura gênica. Genética Molecular: composição e função dos ácidos nucleicos/Módulo II – Hadassa Santos Página 8 Leitura Para leitura básica, indico alguns capítulos do Livro Biologia Molecular Básica. O capítulo 6, irá falar sobre a função genotípica. O capítulo 7, falará sobre a função evolutiva e no capítulo 11 falará da primeira parte da função fenotípica. Todos estes capítulos você encontra acessando o livro Biologia Molecular Básica. Estudo complementar Para entender melhor sobre a síntese proteica, ou seja, a etapa de tradução do gene, acesse o vídeo “Tradução – Sínteseproteica” e entenda de uma forma bem didática este fenômeno. Além desse vídeo, é interessante ler o Capítulo 7 (páginas 246- 267) – Do DNA a proteína: como as células leem o genoma – Alberts, B.; Bray, D.; Hopkin, K.; Johnson, A.; Lewis, J.; Raff, M.; Roberts, K.; Walter, P. 2011. Fundamentos da Biologia Celular. 3a Edição brasileira. Artmed, Porto Alegre. Com esses adicionais, você será capaz de entender a dinâmica da produção proteica. Lembra da cor da pele? Então, ela está codificada em nosso gene. Assim, você terá um conhecimento aprofundado sobre o tema. https://doceru.com/doc/x818c5 https://doceru.com/doc/x818c5 https://www.youtube.com/watch?v=DcCnmPeutP4 https://www.youtube.com/watch?v=DcCnmPeutP4 Genética Molecular: composição e função dos ácidos nucleicos/Módulo II – Hadassa Santos Página 9 Curiosidade Nosso país é multicultural, certo? Mas não apenas isso. Sabe aquela frase: todo mundo junto e misturado! Pois é, assim é o brasileiro! Por isso, a genética do brasileiro é única. Devido a isso, um grupo de pesquisa lançou o maior banco genético do Brasil e da América Latina. Isso favorece aos pesquisadores entender melhor algumas doenças que são mais específicas no país. Pois, geralmente as análises e técnicas genômicas usam DNA de americanos e europeus. E para fazer uma pesquisa, entender o funcionamento de um gene ou descobrir se uma mutação pode causar doença, não tínhamos o padrão adequado para o estudo. Então venha entender mais sobre esse tema acessando o vídeo “O maior banco genético do país reflete a miscigenação do brasileiro”. Referência Bibliográfica ALBERTS, B.; JOHNSON, A. & WALTER, P. Biologia Molecular da Célula. 5 ed. Porto Alegre: Artmed Editora, 2010. CARVALHO, H. F.; COLLARES-BUZATO, C.B. Células: Uma Abordagem Multidisciplinar. 1 ed. São Paulo: Manole, 2005. COOPER, G. M.; HAUSMAN, R. E. A Célula. Uma abordagem molecular. 3 ed. Porto Alegre: Artmed, 2007. JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J. Biologia celular e molecular. 8 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2005. JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J. Biologia celular e molecular. 9 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012. https://www.youtube.com/watch?v=k0q4xKKuowg https://www.youtube.com/watch?v=k0q4xKKuowg
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