12 Ácidos nucleicos

Prévia do material em texto

Prof. Macks Wendhell Gonçalves, Msc
Pontifícia Universidade Católica de Goiás
Departamento de Biologia
mackswendhell@gmail.com
Ácidos nucleicos
ÁCIDOS NUCLÉICOS
 A vida depende da capacidade das células de armazenar, replicar, 
transcrever, traduzir e transmitir as instruções genéticas.
 Desde essa descoberta, em 1940, o DNA recebe um lugar em 
destaque na Biologia Molecular.
ÁCIDOS NUCLÉICOS - GENE
 As instruções genéticas são guardadas nos genes.
 Gene - Toda sequência de 
ácido nucléico que é 
necessária para a síntese de 
um polipeptídio funcional 
ou molécula de RNA
ESTRUTURA DOS ÁCIDOS 
NUCLÉICOS
 Watson e Crick em 1953 revelaram a 
estrutura do DNA
- Revelou como o DNA pode ser copiado 
(replicação).
- Forneceu os primeiros indícios de como o 
DNA pode codificar as instruções para 
produzir as proteínas.
Fotografia da difração do raio X obtida 
por Rosalind Franklin
ESTRUTURA DO DNA
As cadeias estão 
organizadas de forma 
antiparalela e unidas por 
meio de ligações de 
hidrogênio.
2 ligações: mais lábil
3 ligações: mais forte
ESTRUTURA DOS ÁCIDOS 
NUCLÉICOS
- Base nitrogenada – Anel heterocíclico de átomos de carbono e nitrogênio
- Pentose – Açúcar com cinco carbonos
- Grupo fosfato – Molécula com um átomo de fósforo cercado por 4 oxigênios.
ESTRUTURA DOS ÁCIDOS 
NUCLÉICOS
Pirimídicas
- Timina
- Citosina
- Uracila
Púricas
- Adenina
- Guanina
 Bases nitrogenadas
ESTRUTURA DOS ÁCIDOS 
NUCLÉICOS
 Bases nitrogenadas
Pares de bases complementares 
na dupla hélice de DNA
ESTRUTURA DOS ÁCIDOS 
NUCLÉICOS
Os nucleotídeos são ligados por 
meio de ligações fosfodiéster. 
Os nucleotídeos são covalentemente ligados pelo grupo 3’-
hidroxila de um açúcar e o 5’-fosfato do próximo
ESTRUTURA DE UM GENE DE 
PROCARIOTO
ESTRUTURA DE UM GENE DE 
EUCARIOTO
CÓDIGO GENÉTICO
A correspondência do 
alfabeto de 4 letras de 
nucleotídeos do DNA e 
as 20 letras do alfabeto 
de aminoácidos das 
proteínas formam o 
Código genético.
EXPRESSÃO GÊNICA
 A expressão gênica é a leitura do código genético de acordo com 
as necessidades metabólicas das células pela qual se dá a 
produção de proteínas. 
ESTRUTURA DO RNA
 O açúcar é uma ribose;
 É formado geralmente por uma fita simples 
que pode enrolar-se;
 Não existe a base pirimídica Timina, no seu 
lugar encontra-se a Uracila;
 Os pareamentos por complementariedade de 
bases seguem a ordem: 
RIBOSE E DESORRIBOSE
 Diferem uma da outra pela presença ou ausência do grupo 
hidroxila no carbono C 2’ da pentose
DNA x RNA
DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA 
MOLECULAR
REPLICAÇÃO DO DNA
 A base para a replicação do DNA está na complementaridade 
das bases.
QUÍMICA DA SÍNTESE DE DNA
Adição de um 
desoxirribonucleosídeo na 
extremidade 3’OH em uma 
cadeia de polinucleotídica (fita 
iniciadora).
REPLICAÇÃO DO DNA
 Forquilhas de replicação
PROCESSO DE REPLICAÇÃO DO DNA
Fita contínua
Fita descontínua
- Helicases
- SSBs
- Primase
- DNA-polimerase
- Topoisomerase
- DNA-ligase
TRANSCRIÇÃO
 Classes de RNA
- RNA mensageiro (mRNA) 
- RNA transportador (tRNA)
- RNA ribossômico (rRNA)
- Pequenos RNA nucleares (snRNA)
- Micro RNA (miRNA)
- Pequenos RNA de interferência 
(siRNA)
Existem duas classes gerais de RNA: as que codificam proteínas 
(mRNA) e as que são funcionais como RNA. Os RNA funcionais 
participam de uma variedade de processes celulares, incluindo a síntese 
de proteínas (tRNA, rRNA), RNA de processamento (snRNA), regulação 
da expressão genica (miRNA) e defesa do genoma (siRNA).
 Tipos de RNA pol.
- RNA polimerase I
- RNA polimerase II
- RNA polimerase III
TRANSCRIÇÃO
DNA fita codificadora
DNA fita molde
RNA transcrito
ELETROFORESE
• Movimento de partículas dispersas 
num fluído sob influência de um 
campo elétrico uniforme
• DNA, carga negativa
- Tem tendência a se dirigir ao polo 
positivo quando sujeito a um campo 
elétrico
• Serve para separar moléculas por 
tamanho/carga elétrica 
- Proteína deve ser desnaturada com 
detergente (SDS)
- Técnica utilizada à exaustão em 
trabalhos de biologia molecular
ELETROFORESE, ETAPAS
1.Preparação do gel
2.Aplicação das amostras
3.Eletroforese
4.Coloração
5. Análise dos resultados
PREPARAÇÃO DO GEL
Horizontal X Vertical
Agarose X Poliacrilamida
APLICAÇÃO DAS AMOSTRAS
Definição do mapa das 
amostras por canaleta
CORRIDA DO GEL
• Aplicação do campo elétrico
• Fonte elétrica gera fluxo de 
íons através da solução 
tampão
• Terminais positivo e negativo
• Tempo adequado, senão o 
DNA sai do gel
COLORAÇÃO DAS MOLÉCULAS
• Brometo de etídio
• Agente intercalante do DNA 
(Carcinogênico)
• Composto fluorescente à luz UV
• Gel de agarose
• Prata
• Gel SDS-PAGE
• Poliacrilamida 
• Gel Eletroforese
• Melhor resolução
PCR -
Reação em Cadeia da Polimerase
REAÇÃO EM CADEIA DA POLIMERASE - PCR
 A PCR é uma técnica pela qual moléculas de DNA ou cDNA são 
amplificadas milhares ou milhões de vezes in vitro.
 Thomas D. Brock foi o primeiro a isolar o T. aquaticus
Thermus aquaticusYellowstone National Park
PROCEDIMENTOS DA PCR
Mg2+
DNA Polimerase 
(Taq-Polimerase)
dNTPs
DNA (sequência alvo)
2 Primers 
(Oligonucleotídeos 
iniciadores)
Tampão
Termociclador
Eppendorf
PROCEDIMENTOS DA PCR
 DNA molde: deve estar livre de impurezas uma vez que estas podem 
inibir a reação de PCR
 Solução tampão
• Tris: mantém o pH da solução estável
• Ions de K+, Na+ e NH4+ otimizam as condições da reação
• Soro de albumina de bovino: atua como proteína estabilizadora
• Íon Magnésio:
- Baixa concentração: pouco ou nenhum produto
- Elevada concentração: baixa especificidade.
 Primers
• Baixa concentração: induz má polimerização
• Elevada concentração: induz o aparecimento de produtos inespecíficos 
e formação de dímeros de primers
PROCEDIMENTOS DA PCR
APLICAÇÕES DA PCR
 Quantidade de DNA reduzida (Genética forense)
 Detecção de genes e sondas
 Montagem de bibliotecas genômicas
 Sequenciamento de DNA e/ou cDNA 
	Número do slide 1
	Número do slide 2
	Número do slide 3
	Número do slide 4
	Número do slide 5
	Número do slide 6
	Número do slide 7
	Número do slide 8
	Número do slide 9
	Número do slide 10
	Número do slide 11
	Número do slide 12
	Número do slide 13
	Número do slide 14
	Número do slide 15
	Número do slide 16
	Número do slide 17
	Número do slide 18
	Número do slide 19
	Número do slide 20
	Número do slide 21
	Número do slide 22
	Número do slide 23
	ELETROFORESE
	ELETROFORESE, ETAPAS
	PREPARAÇÃO DO GEL
	APLICAÇÃO DAS AMOSTRAS
	CORRIDA DO GEL
	COLORAÇÃO DAS MOLÉCULAS
	Número do slide 30
	PCR -�Reação em Cadeia da Polimerase
	Número do slide 32
	Número do slide 33
	Número do slide 34
	Número do slide 35
	Número do slide 36