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INTRODUÇÃO Universidade Vila Velha - UVV Iêda Carneiro Kalil O que é gene? • O que é gene? - É DNA = Ácido desoxirribonucléico = é polímero de nucleotídeos Introdução Todo DNA é gene? Não !! Ohh Para refletir: - Quantos genes podemos encontrar em uma molécula de DNA? - Os genes tem o mesmo tamanho? -Os genes são iguais? Porquê? - Como os RNAs são produzidos? Onde? - Os RNAS são iguais? - O que acontece com o DNA após a transcrição? A informação genética consiste primariamente em instruções para fazer proteínas! O que é gene? • F. Miescher, 1868- extraiu DNA do núcleo celular pela primeira vez (nuclein) • O.Hertwing, 1884 – fer@lização - Hertwing suspeitou que “nuclein” fosse o material da hereditariedade. Hipótese que caiu em esquecimento durante os próximos 60 anos. • O. Avery, C. MacLeod e M. MacCarty, em 1944 - demonstraram em experimentos com Pneumococcus que o DNA é o material gené@co • 1950 - Não se conhecia a seqüência de aminoácidos de nenhuma proteína. Histórico • J. Watson and W. Crick - Nature - 25 de abril de 1953 “A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid” • 1958- Ação dos genes, comprovada a hipótese de duplicação semiconserva@va. • 1959- Descoberto os mecanismos de síntese do DNA e RNA. • 1961- ficou provado que o código gené@co é cons@tuído por uma linguagem na qual os nucleoWdeos são lidos 3 a 3, durante o processo de tradução. Histórico Logo após de ter proposto, juntamente com Watson, o modelo da dupla hélice, do ADN, Francis Crick (à direita) afirmou que a sequência de bases do ADN é a chave para a construção de uma proteína e que a informação genéIca possui um fluxo unidirecional, que depois ficaria conhecido como “dogma central”. (Crick, F. On the protein synthesis. Simposia of the Society for Experimental Biology, 12: 138- 163, 1957) Dogma central da gené3ca TRANSCRIÇÃO TRADUÇÃO FLUXO DA INFORMAÇÃO GENÉTICA (unidirecional) DNA RNA PROTEÍNA • J. Watson and W. Crick - Nature - 25 de abril de 1953 “A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid” • 1958- Ação dos genes, comprovada a hipótese de duplicação semiconserva@va. • 1959- Descoberto os mecanismos de síntese do DNA e RNA. • 1961- ficou provado que o código gené@co é cons@tuído por uma linguagem na qual os nucleoWdeos são lidos 3 a 3, durante o processo de tradução. Histórico • 1973 – Paul Berg - primeira molécula de DNA recombinante • 1976 - Criada a primeira companhia de engenharia gené:ca, a Genentech. Produz a primeira proteína humana em uma bactéria gene:camente modificada e, em 1982, comercializa a primeira droga recombinante, insulina humana . • 1994 - Liberação do tomate Flavr Savr 23, primeiro alimento gene:camente modificado cuja venda é aprovada pela FDA (agência de fármacos e alimentos dos EUA) Histórico O que é gene? O que é gene? Com forte influencia das noções experimentais em fungos de Beadle e Tatum em 1941, inicialmente o gene molecular foi definido como uma seqüência de ADN que codifica uma enzima. Atualmente, pode ser definido como uma seqüência específica de ADN com introns e éxons, que pode ser transcrita codificando uma seqüência de aminoácidos de uma cadeia polipeptídica; e que, dependendo do contexto celular, ambos (introns e exons) podem formar parte de cadeias polipeptídicas diferentes. (A. Fontana; Biotemas, 2006.) Estrutura química e função dos ácidos nucléicos Referências Bibliográficas: ALBERTS, Bruce et al. Biologia molecular da célula. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010. cap 4 ALBERTS, et al.. Fundamentos da biologia celular – 4ed(2017) cap 5 Estrutura dos ácidos nucléicos São polímeros de nucleo@deos. DNA e RNA (genoma humano total: 6 x 109 de nucleotídeos) Mono, Di ou trifosfatados ConsGtuição Química das Células - Biomoléculas ATP Figure 13-12a Essential Cell Biology (© Garland Science 2010) Tipos de pentose: RIBOSE e DESOXIRRIBOSE Tipos de pentose: RIBOSE e DESOXIRRIBOSE desorribonucleotídeo Ribonucleotídeo Bases nitrogenadas Bases Púricas Bases formadoras dos ácidos nucleicos Bases Pirimidínicas Bases formadoras dos ácidos nucleicos Bases nitrogenadas Estrutura do DNA fosfodiéster Estrutura do DNA Base Base Base fosfodiéster ConsGtuição Química das Células - Biomoléculas ÁCIDOS NUCLÉICOS Fosfodiéster. 5’-3’ Lig. de hidrogênio fosfodiéster G C A T Estrutura do DNA • As duas fitas de ácidos nucleicos se mantêm juntas por Ligação de hidrogênio • Para que o pareamento ocorra, a DUAS FITAS têm que ser ANTIPARALELAS • O pareamento G-C tem 3 ligações de hidrogênio • O pareamento A-T tem 2 ligações de hidrogênio Figure 5-6a Essential Cell Biology (© Garland Science 2010) Estrutura do RNA Está normalmente na forma de fita simples. Pentose: ribose. Tem Uracila. (não tem timina) São classificados de acordo com sua localização e função. RNAs 1) RNAm - mensageiro 2) RNAt – transportador 3) RNAr – ribossômico 4) RNA sn – shorts nucleares (par%cipam do processamento do RNA mensageiro = remoção dos íntrons = splicing e da manutenção dos telômeros) 5) RNA de interferência – micro ou shorts RNAs de interferência (bloqueiam RNAviral, bloqueiam a síntese proteica) miRNA ou siRNA
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