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REVISÃO AP1 – BIOLOGIA BIOLOGIA MOLECULAR Rita de Cássia Santos Bióloga – Mediadora Presencial Mestranda em Desenvolvimento Territorial e Políticas Públicas – PPGDT/UFRRJ AULA 3 • Nucleosídeo e nucleotídeo: - o que são; - como é a estrutura;- como é a estrutura; - quais as diferenças. Nucleotídeo Nucleosídeo - São moléculas precursoras do DNA e RNA; - São importantes moedas energéticas do organismo – a ligação do fosfato é altamente energética; - Atuam como cofatores de enzimas. - Até 3 fosfatos (α, β e γ); - Fosfafo α se liga ao C5 por uma ligação fosfoéster; - Fosfatos β e γ se unem por ligações fosfoanídricas. AULAS 4 E 5 • DNA e RNA: - aspectos funcionais; - aspectos estruturais.- aspectos estruturais. ASPECTOS FUNCIONAIS - Informação genética (alguns virus possuem RNA); - Síntese de proteínas (RNA mensageiro, transportador, ribossomal). Onde são encontrados? - No núcleo celular (DNA e RNAmensageiro); - Em organelas (mitocôndrias, plastídeos, retículo endoplasmático, ribossomos); - Livres no citoplasma (RNAtransportador). - Ligam-se ao C1 da pentose por ligação N- ASPECTOS ESTRUTURAIS pentose por ligação N- glicosídica; - Pirimidinas são mais estáveis, exigindo temperaturas e pH elevados; - Uracila está presente em RNA e não em DNA. - Polinucleotídeos; - Helicoidais; - DNA fita dupla antiparalela; Interações moleculares no DNA: - Interações hidrofóbicas; - Ligações de hidrogênio; - Van der Waals e dipolo- dipolo. AULAS 9, 10 E 11 • Replicação do DNA: - replicação na fita líder (contínua); - replicação na fita tardia (descontínua);- replicação na fita tardia (descontínua); - enzimas. ETAPAS - Separação das fitas (helicase); - Iniciação (primase); - Alongamento ou extensão (replicase) – síntese sentido 5’→ 3’; - Terminação (sítio de terminação –- Terminação (sítio de terminação – sequência de bases). Primer Sentido da forquilha - Fita descontínua (oposta ao sentido da forquilha) origina Fragmentos de Okazaki; - Exonucleases retiram os primers; - DNA ligase une os Fragmentos de Okazaki. Proteína SSB A Proteína SSB (proteína de ligação) é formada por vários monômeros que se ligam uns aos outros e recobrem a fita simples do DNA, impedindo que ela a dupla hélice se forme novamente. REPLICAÇÃO EUCARIOTO X PROCARIOTO - O tempo de replicação dos eucariotos é maior que dos procariotos – estruturas de DNA mais complexas, DNA mais longo; - Os procariotos possuem apenas uma "bolha de replicação",- Os procariotos possuem apenas uma "bolha de replicação", enquanto os eucariotos possuem várias "bolhas de replicação", ou replicons. - Há três tipos de DNA polimerase nos procariotos (I, II e III), já para os eucariotos, há quatro tipos de DNA polimerases (a,b,g,d). (topoisomerase) Lembrem-se que nem toda polimerase vai atuar na replicação – algumas tem função de reparo do DNA! AULA 13 • Mutações: - o que são; - quais os tipos;- quais os tipos; - importância para a variabilidade. O que são mutações? - Qualquer alteração estrutural no DNA hereditária (transmitida), sem que haja recombinação. De acordo com a ORIGEM, as mutações podem ser: - Espontâneas: decorrentes de uma operação celular normal ou interações- Espontâneas: decorrentes de uma operação celular normal ou interações casuais com o ambiente. - Induzidas: por agentes mutagênicos químicos ou físicos (ex. raios UV, raios X, substâncias químicas). De acordo com os FENÓTIPOS, podem ser (pág. 78): - Morfológicas, bioquímicas, condicionais, resistentes, regulatórias, letais). De acordo com o EFEITO nas proteínas, podem ser (pág. 80): - Silenciosas, missense, nonsense e frameshift. Como as mutações ocorrem? - Erros de replicação; - Lesões. Importância das mutações para a variabilidade genética - A seleção natural atua na variabilidade genética, sendo importante para o processo de EVOLUÇÃO. - Alelo selvagem x Alelo mutante (recessivo).- Alelo selvagem x Alelo mutante (recessivo). Lembre-se: Alelos são formas diferentes de um mesmo gene! AULA 15 • Recombinação genética: - tipos de recombinação. PRÓFASE I Cromossomos homólogos Tipos de recombinação - Recombinação homóloga; - Recombinação não homóloga; - Sítio-específica (inserção de um fragmento de DNA no cromossomo); - Transposição (segmento de DNA capaz de se deslocar na molécula).- Transposição (segmento de DNA capaz de se deslocar na molécula). Função biológica: variabilidade, resistência e reparo do DNA (nos procariotos). Nos procariotos, fragmentos de DNA podem migrar de uma célula para a outra por transferência (conjugação) ou transdução (através de vírus) ou ainda através da membrana celular (transformação). AULAS 20 E 21 • Transcrição genética: - importância; - como ocorre;- como ocorre; - quais moléculas envolvidas; - etapas (iniciação, alongamento e terminação). A transcrição é importante para a expressão da informação genética, que se dá através das proteínas. As proteínas desempenham diferentes funções – expressam diferentes fenótipos. A função da proteína está diretamente relacionada com a sua forma, que por suaA função da proteína está diretamente relacionada com a sua forma, que por sua vez relaciona-se à sua estrutura primária, resultante da sequência de aminoácidos de sua cadeia. Como ocorre? - Ocorre no sentido 5’ → 3’; - Inicia-se no núcleo e termina no citoplasma em eucariotos; - Ocorre totalmente no citoplasma em procariotos. Etapas:Etapas: - Iniciação: ligação da RNA pol ao sítio promotor, abertura do DNA molde (helicase) e início da síntese do RNA mensageiro (ligações fosfodiéster entre os 8 primeiros nucleotídeos). - Alongamento: a RNA pol avançar rapidamente, sintetizando a molécula de RNA m. - Terminação: quando a RNA pol chega ao sítio de terminação, ela solta a fita de DNA e o RNA m formado. - Nos procariotos, o término da transcrição ocorre com a formação de uma estrutura tipo “grampo de cabelo”, que facilita a clivagem do RNAm; - Nos eucariotos, o término é condicionado por clivagem de uma região específica da cadeia do RNAm por endonucleases e adição da cauda poliA na extremidade 3’. Além disso, em eucariotos há o “capeamento” da extremidade 5’ do RNAm, com a adição de uma guanosina metilada (capacete)