Bioquimica - Nucleotideos e acidos nucleicos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
CENTRO DE FORMAÇÃO DE PROFESSORES
UNIDADE ACADÊMICA DE CIÊNCIAS DA VIDA
CURSO DE BACHARELADO EM MEDICINA
BIOQUÍMICA DOS 
NUCLEOTÍDEOS E ÁCIDOS NUCLEICOS
Prof. Dr. Anderson Angel Vieira Pinheiro, Ph.D.
Cajazeiras – PB, 2023
• THE BIOMOLECULES OF LIFE:
1.INTRODUÇÃO
BIOQUÍMICA DOS NUCLEOTÍDEOS E ÁCIDOS NUCLEICOS
DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA MOLECULAR
A informação é:
ARMAZENADA ⇢ DECODIFICADA ⇢ EXECUTADA
1.INTRODUÇÃO
BIOQUÍMICA DOS NUCLEOTÍDEOS E ÁCIDOS NUCLEICOS
DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA MOLECULAR
A informação é:
ARMAZENADA ⇢ DECODIFICADA ⇢ EXECUTADA
⇢ ⇢
1.INTRODUÇÃO
BIOQUÍMICA DOS NUCLEOTÍDEOS E ÁCIDOS NUCLEICOS
PROTEÍNASRNADNA
• São moléculas centrais no metabolismo celular:
- Participação na “transferência de energia”;
- Reações enzimáticas;
- Regulação da função celular.
• DNA: repositório da informação genética:
- Dirige sua própria replicação e transcrição do RNA;
• RNA: alta diversidade funcional:
- Codificar, decodificar, regular e sintetizar a “informação” como proteína;
- “Executam”a informação genética: ribosimas;
1.INTRODUÇÃO
BIOQUÍMICA DOS NUCLEOTÍDEOS E ÁCIDOS NUCLEICOS
mRNA tRNA RNAisnRNArRNA
2.NUCLEOTÍDEOS
BIOQUÍMICA DOS NUCLEOTÍDEOS E ÁCIDOS NUCLEICOS
Papel importante na transferência de ENERGIA e INFORMAÇÃO.
2.NUCLEOTÍDEOS
BIOQUÍMICA DOS NUCLEOTÍDEOS E ÁCIDOS NUCLEICOS
2.NUCLEOTÍDEOS
BIOQUÍMICA DOS NUCLEOTÍDEOS E ÁCIDOS NUCLEICOS
2.NUCLEOTÍDEOS
BIOQUÍMICA DOS NUCLEOTÍDEOS E ÁCIDOS NUCLEICOS
2.NUCLEOTÍDEOS
BIOQUÍMICA DOS NUCLEOTÍDEOS E ÁCIDOS NUCLEICOS
• 8 tipos principais:
2.NUCLEOTÍDEOS
BIOQUÍMICA DOS NUCLEOTÍDEOS E ÁCIDOS NUCLEICOS
• A ligação química de um nucleotídeo ao outro
são conhecidas por LIGAÇÕES FOSFODIÉSTER;
• Estão presentes tanto no DNA como no RNA;
• Convenção:
- Extremidade 5’ não apresenta um nucleotídeo na
posição 5’.
- Extremidade 3’ não apresenta um nucleotídeo na
posição 3’.
2.NUCLEOTÍDEOS
BIOQUÍMICA DOS NUCLEOTÍDEOS E ÁCIDOS NUCLEICOS
• Sequências nucleotídicas dos ácidos nucleicos podem ser representadas
por um segmento de DNA com cinco unidades nucleotídicas:
2.NUCLEOTÍDEOS
BIOQUÍMICA DOS NUCLEOTÍDEOS E ÁCIDOS NUCLEICOS
A sequência de uma fita simples de ácido nucleico é sempre escrita com a 
sua extremidade 5’ à esquerda e com a extremidade 3’ à direita: 5’⇢3’
• O início: descoberta da molécula do DNA
3.ÁCIDOS NUCLEICOS
BIOQUÍMICA DOS NUCLEOTÍDEOS E ÁCIDOS NUCLEICOS
Dra. Rosalind Elsie Franklin
- Fotografia 51:
§ Técnica de difração de raios-X para 
estudar a estrutura do DNA, uma técnica 
que ela mesma aprimorou e desenvolveu 
ao longo dos anos;
§ A fotografia foi compartilhada sem sua 
autorização e levou Crick e Watson a 
chegarem à conclusão sobre a estrutura.
• O início: descoberta da molécula do DNA
3.ÁCIDOS NUCLEICOS
BIOQUÍMICA DOS NUCLEOTÍDEOS E ÁCIDOS NUCLEICOS
Dra. Rosalind Elsie Franklin Fotografia 51
• O início: descoberta da molécula do DNA (1953):
3.ÁCIDOS NUCLEICOS
BIOQUÍMICA DOS NUCLEOTÍDEOS E ÁCIDOS NUCLEICOS
Dr. James Watson and Dr. Francis Crick
• O início: descoberta da molécula do DNA (1953):
3.ÁCIDOS NUCLEICOS
BIOQUÍMICA DOS NUCLEOTÍDEOS E ÁCIDOS NUCLEICOS
• Polímeros de nucleotídeos:
- DNA
- RNA
• Ligação entre nucleotídeos: FOSFODIÉSTER;
• Unidade variável: BASE NITROGENADA;
• Fosfatos são ácidos ácidos nucleicos formam poliânions em pH fisiológico:
- São pouco susceptíveis à ataques nucleofílicos.
3.ÁCIDOS NUCLEICOS
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Oligonucleotídeos: < 50 bases
Polinucleotídeos: > 50 bases
• O Açúcar-Fosfato forma a espinha dorsal ou esqueleto da cadeia:
3.ÁCIDOS NUCLEICOS
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• Dados estruturais e químicos ⇢ Estrutura do DNA:
- Regras de Chargaff (1950): composição das bases do DNA;
- Variável de espécie para espécie;
- Invariável na espécie, nos órgãos de um organismo, com a idade ou estado
nutricional;
- Conteúdo de C = G e de A = T em uma mesma molécula de DNA.
3.ÁCIDOS NUCLEICOS
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Regra de Chargaff:
As purinas e pirimidinas estão em proporções 
equivalentes na molécula de DNA.
• DNA como modelo de dupla hélice:
- Duas Cadeias entorno de um eixo comum;
- Fitas antiparalelas;
- As bases estão no interior: o fosfato e a
ribose estão no exterior;
- Pares de bases estabilizados por ligações de
hidrogênio intermoleculares
T----A ou A----T
C----G ou G----C
- “Pareamento das bases complementares”:
Regra de Chargaff.
3.ÁCIDOS NUCLEICOS
BIOQUÍMICA DOS NUCLEOTÍDEOS E ÁCIDOS NUCLEICOS
• DNA como modelo de dupla hélice:
3.ÁCIDOS NUCLEICOS
BIOQUÍMICA DOS NUCLEOTÍDEOS E ÁCIDOS NUCLEICOS
• DNA como modelo de dupla hélice:
3.ÁCIDOS NUCLEICOS
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• DNA como modelo de dupla hélice:
“Molde para replicação ⇢ Sequência de DNA 
codifica a informação genética”:
1) O duplex de DNA deve ser aberto para expor a
informação genética;
2) Síntese da cadeia complementar a partir de
cada uma delas.
3.ÁCIDOS NUCLEICOS
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• Replicação do DNA:
- Síntese dirigida por complementariedade:
§ Semiconservativa;
§ Origem: bolha de replicação;
§ Crescimento da fita 5’⇢3’;
§ Fita contínua;
§ Fita descontínua (Fragmento de Okazaki);
§ Uni e bidirecional;
§ Revisão da Polimerase 3’⇢5’.
3.ÁCIDOS NUCLEICOS
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• Replicação do DNA:
§ Semiconservativa:
3.ÁCIDOS NUCLEICOS
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• Replicação do DNA:
§ Semiconservativa:
3.ÁCIDOS NUCLEICOS
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• Replicação do DNA:
§ Síntese de DNA pelas DNA polimerase:
3.ÁCIDOS NUCLEICOS
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• Replicação do DNA:
3.ÁCIDOS NUCLEICOS
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• Replicação do DNA:
§ Atividade revisora exonuclease 3’→5’:
3.ÁCIDOS NUCLEICOS
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3.ÁCIDOS NUCLEICOS
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• O pareamento complementar:
“As Ligações de hidrogênio”
- Responsáveis pela especificidade da replicação;
- Maior número em C + G;
- Especificidade da dupla hélice;
- Contribuem pouco para a estabilidade da dupla hélice pois competem com
a água.
3.ÁCIDOS NUCLEICOS
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• O pareamento complementar: PALÍNDROMO x REPETIÇÕES INVERTIDAS
3.ÁCIDOS NUCLEICOS
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• Estrutura terciária do DNA:
Superenrolamento da molécula ⇢ O DNA é flexível!!!! 
Síntese é assistida por proteínas que quebram o superenrolamento do DNA.
Topoisomesases
3.ÁCIDOS NUCLEICOS
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• Estrutura terciária do DNA:
Superenrolamento da molécula ⇢ Conta com a participação de proteínas.
3.ÁCIDOS NUCLEICOS
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• Estrutura terciária do DNA:
Superenrolamento da molécula ⇢ Conta com a participação de proteínas.
3.ÁCIDOS NUCLEICOS
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• DNA e RNA podem ser desnaturados: T > 80 graus C ⇢ ⇣ viscosidade
3.ÁCIDOS NUCLEICOS
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• RNA:
3.ÁCIDOS NUCLEICOS
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• RNA:
3.ÁCIDOS NUCLEICOS
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• RNA:
3.ÁCIDOS NUCLEICOS
BIOQUÍMICA DOS NUCLEOTÍDEOS E ÁCIDOS NUCLEICOS
• RNA:
3.ÁCIDOS NUCLEICOS
BIOQUÍMICA DOS NUCLEOTÍDEOS E ÁCIDOS NUCLEICOS
UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
CENTRO DE FORMAÇÃO DE PROFESSORES
UNIDADE ACADÊMICA DE CIÊNCIAS DA VIDA
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NUCLEOTÍDEOS E ÁCIDOS NUCLEICOS
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