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22/08/2020
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Biologia Celular 
e Molecular
Fundamentos da biologia 
molecular
Profa. Dra. Cristiane Mota Leite
• Unidade de Ensino: 3
• Competência da Unidade: Capacidade de correlacionar os conhecimentos sobre biologia celular 
na aplicação de técnicas de biologia molecular.
• Resumo: Diferenças estruturais entre DNA e RNA; funções do DNA e RNA; aplicações da genética 
molecular; replicação, transcrição e tradução do código genético; processos de regulação da 
expressão gênica em procariotos e eucariotos. 
• Palavras-chave: Núcleo, DNA, RNA, material genético, genoma, mitose, duplicação celular, síntese 
proteica, expressão gênica, dogma central, transcrição, ativação, cromatina, genética.
• Título da Teleaula: Fundamentos da Biologia Molecular.
• Teleaula nº: 3
Contextualizando a teleaula
• Ácidos nucleicos: função e estrutura;
• O que é: replicação, transcrição e tradução;
• Como a expressão gênica pode ser regulada.
Ácidos nucleicos: 
tipos, constituição 
e funções.
Ácidos nucleicos
• Função: armazenamento e transmissão da 
informação genética.
DNA – ácido desoxirribonucleico: armazenador da 
informação genética na maioria dos seres vivos.
RNA – ácido ribonucleico: armazenador da 
informação genética em alguns vírus. Importante na 
transmissão da informação.
Ácidos nucleicos: são unidades de NUCLEOTÍDEOS
• Base nitrogenada;
• Grupo fosfato;
• Pentose: 
• Desoxirribose (DNA)
• Ribose (RNA)
Fonte: PIMENTEL, M. M. G., GALLO, C. V. M., SANTOS-REBOUÇAS, C. B. Genética essencial. 1. ed. Rio de Janeiro: 
Guanabara Koogan, 2017.
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Bases nitrogenadas dos ácidos nucleicos
guanina
Purinas
adenina
citosina
Pirimidinas
timina
uracila
Fonte: 1,2,3NEUROtiker/Wikimedia Commons; Yikrazuul/Wikimedia Commons.; CC BY-SA 3.0/Wikimedia Commons.
(DNA)
(RNA)
Ácidos nucleicos
• São unidos por 
ligações 
fosfodiéster.
Ligação 
fosfodiéster
Fonte: Adaptado de CNX 
OpenStax/Wikimedia Commons.
Estrutura do DNA.
Você é docente do Departamento de Genética e Melhoramento Animal e Vegetal e 
será responsável por ministrar a disciplina de Genética Molecular para graduação. 
Aproveite a primeira aula para estimular discussões e rodas de conversa. Aproveite 
também para anotar os questionamentos dos alunos!!!
Qual a diferença 
entre cromossomo, 
gene e genoma?
O que significa a 
sigla DNA e RNA? 
O que é a estrutura da 
dupla-hélice? Quem 
descobriu?
O que é o 
sentido 5’-3? 
Fonte: Avatar Maker. 
Estrutura do DNA
• Pontes de hidrogênio entre bases complementares;
• Dupla hélice.
Fonte: Adaptado de 2CNX OpenStax/Wikimedia Commons.
Genoma
• DNA nuclear, DNA das 
mitocôndrias e DNA do 
cloroplasto (célula vegetal).
Fonte: Chromosome-es.svg: KES47/Wikimedia Commons.
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DNA mitocondrial e DNA do cloroplasto
• Cromossomo 
circular.
Fonte: Adaptado de 
Kelvinsong/Wikimedia
Commons.
Fonte: Adaptado de National Human
Genome Research Institute/Wikimedia
Commons.
RNA: estrutura e 
funções.
Estrutura do RNA
• Fita única;
• Uracila substitui a timina;
• Pentose: ribose;
Fonte: Difference_DNA_RNA-
DE.svg/Wikimedia Commons.
Funções do RNA
• RNA mensageiro (RNAm): transferência da mensagem do DNA ao 
citoplasma, carregando a sequência de aminoácidos que será 
convertida em proteínas;
• RNA transportador (RNAt): transporte de aminoácidos para os 
ribossomos durante síntese proteica;
• RNA ribossômico (RNAr): associado às 
proteínas, constitui as subunidades dos 
ribossomos (síntese proteica).
Replicação do 
DNA.
Replicação do DNA
• Eucariotos: fase S 
da interfase;
• Semiconservativa
Fonte: Adaptado de LadyofHats 
Mariana Ruiz/Wikimedia 
Commons.
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Perguntas
Processo de 
transcrição do 
DNA.
Transcrição do DNA
• Dogma Central da Biologia Molecular
Transcrição do DNA
INÍCIO
ALONGAMENTO
FINALIZAÇÃO
Fonte: Adaptado de Calibuon/Wikimedia Commons.
Transcrição do DNA
Processamento do Pré-RNAm em eucariotos
DNA
Pré-
RNAm
RNAm
Transcrição
Processamento
Tradução
Proteína
Sequência regulatória Sequência regulatóriaRegião de leitura do DNA
Íntron
Íntron
Região de codificação da proteína
Éxon Éxon
Cap 5’ Cauda Poli-A
Éxon
Íntron
Fonte: Adaptado de Thomas 
Shafee/Wikimedia Commons.
Tradução ou 
síntese de 
proteínas.
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Tradução
Fonte: 2LadyofHatsTranslation/Wikimedia Commons.
Código genético (códons e seus aminoácidos)
Fonte: Adaptada de Dave15o1/Wikimedia Commons.
Regulação da 
expressão gênica.
Você é docente do Departamento de Genética e Melhoramento Animal e 
Vegetal e será responsável por ministrar um curso sobre expressão gênica 
no curso de inverno do departamento. Você deverá abordar alguns tópicos 
pertinentes ao assunto do curso.
Regulacão da 
expressão gênica!!!
Fonte: Avatar Maker. 
Regulação da expressão gênica
• Processo que controla quais genes no DNA da célula são 
expressos (usados para produzir um produto funcional 
como uma proteína);
• A regulação da expressão gênica em procariotos e 
eucariotos pode acontecer em diferentes 
níveis no caminho molecular que vai 
desde a molécula do DNA até o produto
proteico final.
Níveis para regulação da expressão gênica
• Alteração dinâmica da estrutura da cromatina;
• Transcrição;
• Processamento do RNAm;
• Estabilidade do RNA;
• Tradução;
• Pós-tradução.
• Processamento, degradação, endereçamento e 
transporte das proteínas.
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Fatores de transcrição
• Ajudam a transformar genes específicos em 
"ligados" ou "desligados" por meio de conexão 
a um DNA próximo.
• Ativadores
• Repressores
São proteínas que regulam a transcrição dos genes
Cromatina e a 
regulação da 
expressão gênica.
Condensação da cromatina
Fonte: Chromosome-es.svg: KES47/Wikimedia Commons.
Fonte: Modificado de 3CNX OpenStax/Wikimedia 
Commons.
Metilação das Histonas Acetilação das Histonas
Fonte: Nugenis. 
Fonte: Adaptado de 4CNX OpenStax/Wikimedia Commons.
Pergunta?
Recapitulando a aula
• Ácidos nucleicos: função e estrutura;
• O que é: replicação, transcrição e tradução;
• Como a expressão gênica pode ser regulada.
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Referência das figuras
• PIMENTEL, M. M. G., GALLO, C. V. M., SANTOS-REBOUÇAS, C. B. Genética essencial. 1. ed. Rio 
de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017.
• 1NEUROtiker - Own work, Public Domain. Disponível em 
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2212115. Acesso em 12 ago 2019.
• CC BY-SA 3.0. Disponível em https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=106150. 
Acesso em 12 ago 2019.
• 2NEUROtiker - Own work, Public Domain. Disponível em 
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2348346. Acesso em 12 ago 2019.
• 3NEUROtiker - Own work, Public Domain. Disponível em 
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2230876. Acesso em 12 ago 2019.
• Acesso em 12 ago 2019.
Referência das figuras
• CNX OpenStax - https://cnx.org/contents/5CvTdmJL@4.4, CC BY 4.0. Disponível em 
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=53713040. Acesso em 12 ago 2019.
• 2CNX OpenStax - https://cnx.org/contents/5CvTdmJL@4.4, CC BY 4.0. Disponível em 
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=53713039. Acesso em 12 ago 2019.
• Chromosome-es.svg: KES47 (talk)derivative work: KES47 - File:Chromosome-es.svg, CC BY 3.0. 
Disponível em https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10856406. Acesso em 12 
ago 2019.
• Kelvinsong - Own work, CC BY-SA 3.0. Disponível em 
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=23519043. Acesso em 12 ago 2019.
Referência das figuras
• National Human Genome Research Institute - National Institutes of Health. National Human
Genome Research Institute. “Talking Glossary of Genetic Terms.”Retrieved November 17, 2016, from
https://www.genome.gov/glossary/index.cfm?id=129, Public Domain. Disponível em 
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=53240683. Acesso em 12 ago 2019.
• Difference_DNA_RNA-DE.svg: Sponk (talk)translation:Sponk (talk) - chemical structures of
nucleobases by Roland1952, CC BY-SA 3.0. Disponível em 
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=9810855. Acesso em 13 jun 2018.
• LadyofHats Mariana Ruiz - Own work. Image renamed from File:DNA replication.svg, Public Domain. 
Disponível em https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6916971. Acesso em 14 jun
2018.
Referência das figuras
• Calibuon at English Wikibooks - Transferred from en.wikibooks to Commons by Adrignola using 
CommonsHelper., Public Domain. Disponível em 
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10872631. Acesso em 12 ago 2019.
• Thomas Shafee - Shafee T, Lowe R (2017). "Eukaryotic and prokaryotic gene structure". WikiJournal 
of Medicine 4 (1). DOI:10.15347/wjm/2017.002. ISSN 20024436., CC BY 4.0. Disponível em 
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=39514465. Acesso em 12 ago 2019.
• 2LadyofHatsTranslation: Nossedotti (Anderson Brito) - File:Ribosome_mRNA_translation_en.svg, 
Public Domain. Disponível em https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=14698805. 
Acesso em 12 ago 2019.
• Dave15o1 - Own work, Public Domain. Disponível em 
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=5377905. Acesso em 12 ago 2019.
Referência das figuras
• 4CNX OpenStax - http://cnx.org/contents/GFy_h8cu@10.53:rZudN6XP@2/Introduction, CC BY 4.0. 
Disponível em https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=49929328. Acesso em 12 ago 
2019.
• Nugenis. Disponível em 
https://nugenis.eu/ru/%D0%B8%D1%81%D1%81%D0%BB%D0%B5%D0%B4%D0%BE%D0%B2%D0%
B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F/. Acesso em 12 ago 2019.
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