Biologia Molecular e Biotecnologia - WebAula 01 -Profa Juliana Gonçales

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WEBAULA 01
Biologia Molecular e Biotecnologia
P rofa . D ra . Ju l i a n a G o n ç a l e s
Todos direitos reservados - Profa. Dra. Juliana Gonçales
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Estrutura do DNA e RNA
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Estrutura do DNA e RNA
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Estrutura do DNA e RNA
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Estrutura do DNA e RNA
▪ Pareamento:
• Purina → A e G;
• Pirimidina → T e C;
• DNA: Adenina – Timina (A - T);
• DNA e RNA: Citosina – Guanina (C - G);
• RNA: Adenina – Uracila (A - U).
▪ Antiparalela:
• 5’ → 3’ – principal;
• 3’ → 5’ – complementar 
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Estrutura do DNA e RNA
Diferenças entre DNA e RNA
DNA RNA
Pentose – desoxirribose Pentose - ribose
C – G e A – T C – G e A – U 
Maior estabilidade química Menor estabilidade química
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Estrutura do DNA e RNA
▪ RNA mensageiro (mRNA):
• Resultado da transcrição; 
• Função de transferir a informação genética aos ribossomos (Codons);
• RNA: Adenina – Uracila (A-U).
▪ RNA transportador (tRNA):
• Importante na tradução;
• Transporta os resíduos de aminoácidos até o ribossomo e orienta a formação 
de acordo com o código genético.
▪ RNA ribossomal (rRNA):
• Importante na tradução;
• Reconhece as sequências e participa da catálise da síntese proteica. 
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Estrutura do DNA e RNA
DNA
Fita codificante 5’ – T T C – 3’
Fita molde 3’ – A A G – 5’
mRNA Mensageiro 5’ – U U C – 3’
tRNA Transportador 3’ – A A G – 5’
Proteína Aminoácido Amino – Fenilalanina – Carboxila 
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Dogma Central 
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Mutação Genética
MUTAÇÕES
Mutação 
de ponto
Mutação de 
mudança de 
fase de leitura
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Mutação Genética
▪ Células somáticas – Pode afetar a viabilidade e função celular.
▪ Células germinativas – fixam alterações genéticas e podem afetar a prole. 
▪ Mutação de ponto → Substituição de bases:
• Transição – purina → purina ou piramidina → piramidina; 
 AGTG → AATG ou AGTT → AGTC 
• Transversão – purina → piramidina ou piramidina → purina.
 AGTG → ATTG ou AGTT → ATTG 
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Mutação Genética
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Mutação Genética
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Mutação Genética
▪ Não sinônimas – a troca de base resulta em uma sequência alterada na 
cadeia de polipeptídio
Doença
Substituição de bases:
Mutações em regiões codificadoras → Éxons
▪ Mutação silenciosa (sinônimas) – o códon alterado não resulta em um 
aminoácido diferentes durante a síntese proteica (mutação sem efeito);
3° base de um códon
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Mutação Genética
Substituição de bases:
▪ Mutação com sentido trocado (missense) – o códon alterado resulta 
em um aminoácido diferente, resultando em uma cadeia 
polipeptídica alterada;
▪ Mutação sem sentido (nonsense) – a alteração do códon ocorre em 
uma região importante (tradução) resultando em uma proteína 
incompleta ou truncada.
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Mutação Genética
Substituição de bases:
▪ Sítios de Splicing – Pode gerar um RNAm com a falta parcial ou total de 
um éxon em particular, codificando uma proteína mutante;
▪ Sequências regulatórias (promotores) – Pode aumentar ou reduzir a 
expressão gênica.
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Mutação Genética
Mutação de mudança de fase de leitura → frameshift:
▪ Inserção/Adição – Acontece quando uma ou mais bases são 
adicionadas ao DNA, modificando a ordem de leitura da molécula 
durante a replicação ou a transcrição. 
▪ ATTG → ATGTG;
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Mutação Genética
▪ Deleção – Acontece quando uma ou mais bases são retiradas do DNA, 
modificando a ordem da leitura, durante a replicação ou a transcrição;
▪ ATTG → AT_G. 
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Mutação Genética
Quando o número de bases envolvidas é múltiplo de 
três, a mutação resulta numa proteína com a adição ou 
falta de aminoácidos. Mas, a estrutura de leitura das 
bases da sequência restante não se altera.
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Mutação Genética
Quando o número de bases envolvidas não é 
múltiplo de três, a mutação altera a leitura da 
tradução a partir do ponto de mutação resultando 
numa uma proteína com sequência de 
aminoácidos diferentes. 
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Mutação Genética
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Mutação Genética
CAUSA DAS MUTAÇÕES
Espontâneas Induzidas
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Causa das mutações
Espontâneas:
▪ São as de causas desconhecidas e se dão naturalmente;
▪ A sua frequência estimada em seres eucariontes varia, 
aproximadamente, entre 10-7 e 10-9 mutações detectáveis.
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Induzidas:
▪ São provocadas por agentes mutagênicos que podem ser físicos ou 
químicos;
▪ Físicos - radiações ultravioletas (UV) e ionizantes (compostos radioativos 
como o plutônio, os isótopos de urânio e a emissão de raios X);
▪ As radiações ionizantes passam através da célula provocando a 
liberação de elétrons tornando a molécula do DNA mais instável:
1. causam erros no pareamento de bases durante a duplicação;
2. rompem as ligações fosfodiéster causando quebras 
cromossômicas. 
Causa das mutações
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Induzidas:
▪ Radiação ultravioleta (UV) - passam também através da célula e se 
incorporam na molécula tornando-a mais instável:
1. formação de ligações covalentes entre duas moléculas adjacentes de 
TIMINA (dímero de pirimidina) , impedindo o seu pareamento com a 
ADENINA e provocando distorções estruturais;
2. induzem mutações somáticas e câncer na pele;
3. as UV causam mutações pontuais, mas poucos defeitos estruturais;
Causa das mutações
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Induzidas:
▪ Químicos - substâncias químicas mutagênicas encontradas na fumaça 
dos cigarros, nos gases produzidos por indústrias e automóveis, nos 
pesticidas e defensivos agrícolas, em outras substâncias químicas 
encontradas na indústria;
▪ Ex: o gás mostarda
Guanina 
enfraquecendo sua ligação
Causa das mutações
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Induzidas:
Causa das mutações
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Consequência das mutações
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Consequência das mutações
Consequência das mutações
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Enzima de restrição
❑ Endonucleases de restrição – reconhecem regiões específicas do DNA e 
cortam em determinadas posições; 
❑ Hidrolise das ligações fosfodiéster;
❑ Nomenclatura:
• Nome do gênero do organismo;
• Nome da espécie;
• Cepa;
• Ordem que foi isolada 
1a letra o gênero (E) + 2 letras espécie (co)
próxima letra da identificação da cepa ( R)
numeral romano indica ordem de identificação (I)
Escherichia coli = Eco R I
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Enzima de restrição
espécie amyloliquefaciens
Eco RI E = gênero Escherichia
co = espécie coli
R = cepa RY13
I = primeira isolada
Bam HI B = gênero Bacillus
am =
H = cepa H
I = primeiraisolada
Hind III d gênero Haemophilus
in = espécie influenzae
d = cepa Rd
III = terceira isolada
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Enzima de restrição
As enzimas de restrição reconhecem e atuam 
sobre sequências específicas de DNA, 
catalisando a destruição de uma ligação 
fosfodiéster entre dois nucleotídeos consecutivos 
ligados a determinadas bases.
EcoRI = GAATTC e atua sempre entre o G e o primeiro A
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Enzima de restrição
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Enzima de restrição
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Enzima de restrição
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Enzima de restrição
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ELETROFORESE
REAÇÃO EM CADEIA 
DA POLIMERASE
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“Primeira lei do estudante: Todo 
indivíduo em repouso tende a 
permanecer em repouso a não ser que 
uma força chamada “dia de prova” 
atue sobre o mesmo” 
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