Fluxo da informação gênica e estrutura dos ácidos nucléicos

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2023.1
Biotecnologia 
Aplicada a Saúde
GN347
Fluxo da informação 
gênica e Estrutura dos 
ácidos nucléicos
Estrutura dos Ácidos Nucléicos
DNA
Localização
Características
Função
Modelo de Watson e Crick
Fonte: Fundamentos de Genética, Snustad, 2013.
DNA 
Fonte: Fundamentos de Genética, Snustad, 2013.
Estrutura
Ligações
DNA 
Fonte: Fundamentos de Genética, Snustad, 2013.
Purinas e Pirimidinas
Fonte: Fundamentos de Genética, Snustad, 2013.
Formas alternativas da dupla-hélice
A-DNA B-DNA Z-DNA
Formas alternativas da dupla-hélice
DNA superespiralado
RNA
Localização
Características
Função
RNA 
Estrutura
Classes de RNA 
RNA mensageiro 
(mRNA)
RNA transportador 
(tRNA)
RNA ribossômico 
(rRNA)
RNA heterogêneo 
nuclear (hnRNA)
RNA de pequeno 
peso molecular 
(snRNA)
MicroRNA
(miRNA)
RNA de interferência 
(siRNA)
Classes de RNA
RNA mensageiro 
(mRNA)
Classes de RNA
RNA transportador 
(tRNA)
Classes de RNA
RNA ribossômico 
(rRNA)
Componentes estruturais e
catalíticos dos ribossomos.
Classes de RNA
RNA heterogêneo 
nuclear (hnRNA)
Classes de RNA
RNA de pequeno 
peso molecular 
(snRNA)
snRNA
Classes de RNA
MicroRNA
(miRNA)
RNA de interferência 
(siRNA)
Fluxo da Informação Gênica
Dogma Central – Biologia Molecular
DNA
RNA
Proteína
Dogma Central
Dogma Central
Replicação DNA 
Replicação DNA - Procariotos 
Replicação DNA - Eucariotos 
• A replicação ocorre na fase S do ciclo celular;
• Começa em sítios específicos;
• Bidirecional;
• Semiconservativa;
• Requer um primer.
Replicação DNA - Eucariotos 
Replicação DNA - Eucariotos 
DNA helicase → catalisa a separação das fitas, rompendo as pontes de hidrogênio
(deselicoidização).
DNA topoisomerase → libera a tensão devido à super-helicoidização do DNA, quebrando
as ligações fosfodiéster (ligando-se a um filamento de DNA), tornado o DNA menos
torcido.
Replicação DNA - Eucariotos 
RNAse H1→ remove o primer de RNA por degradação
DNA LIGASE→ Sela a hidroxila terminal 3´ e os grupos fosfato terminais 5´ de
nucleotídeos adjacentes de DNA.
PCNA→ estimula a atividade da DNA-polimerase.
Forquilha de replicação
Fragmentos de Okazaki
Fragmentos de Okazaki
Origens de replicação
Primers
• São iniciadores;
• Pequena molécula de RNA;
• Sintetizados pela Primase.
Proteínas envolvidas na replicação
DNA 
polimerase
DNA Helicase Topoisomerase
Ribonuclease 
H1
Ligase PCNA
Proteínas envolvidas na replicação
Proteínas envolvidas na replicação
Proteínas envolvidas na replicação
Origens de 
replicação/ 
Réplicons
DNA Helicase
Forquilha de 
replicação
DNA 
primase/primers
DNA polimerase
Exonuclease/ 
Função de 
revisão
Proteína de 
replicação A 
(RPA)
TopoisomeraseRibonuclease H1 
Fragmentos de 
Okazaki
PCNA + DNA 
polimerase
DNA ligase Telomerase
Resumo
• DNA – Bifilamentar. Apresenta estrutura de dupla hélice,
composta por bases nitrogenadas: A,T,G e C. Armazena e
transmite informação genética;
• RNA – Unifilamentar. Composto por bases nitrogenadas: A,U,G
e C. Está envolvido em inúmeros processos celulares (incluindo
a síntese protéica);
• Fluxo da informação gênica – DNA-> RNA-> PROTEÍNA;
• Em eucariotos existem muitas origens de replicação, enquanto
o genoma nuclear bacteriano possui apenas uma origem de
replicação.
Resumo
• Forma várias unidades de replicação 
(Réplicons)
Origem de 
Replicação
• Pequenos fragmentos de DNA feitos 
de maneira descontínua.
Fragmentos de 
Okazaki
• Estrutura formada quando o DNA está 
sendo replicado.
Forquilha de 
Replicação
• Sintetiza os primers (iniciadores).DNA primase
• Catalisam a síntese de DNA no 
sentido 5’-3’.
DNA 
polimerase
• Separação dos filamentos de DNA.DNA Helicase
• Mantém os filamentos separados.RPA
• Libera tensão na molécula de DNA.Topoisomerase
• Remove os primers.Ribonuclease H1
• Une os fragmentos adicionados após 
a remoção dos primers.DNA ligase
• Atua estimulando a DNA polimerase.PCNA
“A ciência e o cotidiano 
não podem e não devem 
ser separados.”
Rosalind Franklin
Referências
• HOFFEE, P. Genética Médica Molecular. 1° Edição. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan,
2000;
• SNUSTAD, S. Fundamentos de Genética. 6° Edição. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan,
2013.
Carta de Crick 
Carta de Crick 
Cartas de Crick 
“Meu caro Michael, Jim Watson e eu provavelmente fizemos uma descoberta muito
importante. Construímos um modelo para a estrutura do ácido des-oxi-ribose-ácido
nucleico (leia-o com atenção) chamado D.N.A. como diminutivo. Você deve se
lembrar que os genes dos cromossomos – que carregam os fatores hereditários –
são compostos de proteínas e DNA.Nossa estrutura é muito bonita. D.N.A. pode ser
pensado aproximadamente como uma corrente muito longa com pedaços chatos
saindo. Os bits planos são chamados de “bases”. […]Agora temos duas dessas
cadeias enroladas uma na outra – cada uma é uma hélice – e a cadeia, composta de
açúcar e fósforo, está do lado de fora, e as bases estão todas do lado de dentro.
[…]Agora, o interessante é que, embora sejam 4 bases diferentes, descobrimos que
só podemos juntar alguns pares delas. As bases têm nomes. São eles adenina,
guanina, timina e citosina. Vou chamá-los de A, G, T e C. Agora descobrimos que os
pares que podemos fazer - que têm uma base de uma cadeia unida a uma base de
outra - são apenas A com T e G com C.Agora, em uma cadeia, até onde podemos
ver, pode-se ter as bases em qualquer ordem, mas se sua ordem for fixa, então a
ordem na outra cadeia também será fixa.
Carta de Crick 
[…]É como um código. Se você receber um conjunto de letras, poderá escrever os
outros.Agora acreditamos que o D.N.A. é um código. Ou seja, a ordem das bases (as
letras) torna um gene diferente de outro gene (assim como uma página impressa é
diferente de outra). Agora você pode ver como a Natureza faz cópias dos genes.
Porque se as duas cadeias se desenrolam em duas cadeias separadas, e se cada
cadeia faz outra cadeia se juntar nela, então porque A sempre vai com T e G com C,
teremos duas cópias onde tínhamos uma antes. […]Em outras palavras, achamos
que encontramos o mecanismo básico de cópia pelo qual a vida vem da vida. A
beleza do nosso modelo é que a forma dele é tal que apenas esses pares podem
andar juntos, embora eles possam emparelhar de outras maneiras se flutuarem
livremente. Você pode entender que estamos muito animados. Temos que enviar
uma carta para a Nature em um ou dois dias. Leia com atenção para que você
entenda. Quando você chegar em casa, mostraremos o modelo.”
Muito amor, Papai
Obrigada!
lemte.ufpe@lemte.ufpe@gmail.com
• daffanysantos@outlook.com