ponto Estrutura e função ácidos Nucléicos 2013 2

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ESTRUTURA E FUNÇÃO DOS ÁCIDOS NUCLÉICOS
UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
Profª. Drª. Sarah Jacqueline Cavalcanti da Silva
Rio Largo, 2014
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Sumário
 
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Histórico
Estrutura química dos ácidos nucléicos
3. Estrutura tridimensional do DNA
4. Sequências não usuais que ocorrem no DNA
5. Funções do DNA
6. Estrutura química do RNA
7. Tipos e funções do RNA
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Histórico
1868 - Friedrich Miesher – fósforo + porção acídica (nucleína)
1900- Estruturas que se coravam – cromossomos (DNA e proteínas)
 
Cromossomos
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Histórico
1944 – Avery, MacLeod e MacCarty
 
Bactéria virulenta encapsulada viva
Bactéria não-virulenta encapsulada viva
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Streptococcus pneumoniae
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Histórico
1944 – Avery, MacLeod e McCarty
 
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Estrutura química dos ácidos nucléicos
 
Os nucleotídeos possuem 3 componentes característicos 
Ligação N – β - glicosídica
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Estrutura química dos nucleotídios – principais bases púricas e pirimídicas
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Estrutura química dos ácidos nucléicos
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Desoxirribonucleotídios do Ácido Nucléico: DNA
A
G
T
C
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Estrutura química dos ácidos nucléicos
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Ribonucleotídios do Ácido Nucléico: RNA
A
G
U
C
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Estrutura química dos ácidos nucléicos
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Ácidos nucléicos = cadeia de nucleotídeos polimerizados e unidos entre si por uma ligação fosfodiéster
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Estrutura química dos ácidos nucléicos
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Desvendando a estrutura tridimensional do DNA
Chargaff et al., 1940
1. A composição de bases varia de uma espécie para outra.
2. Amostras de DNA de diferentes tecidos da mesma espécie possuíam a mesma composição de bases.
3. A composição de bases de uma espécie não se altera com a idade do indivíduo, estado nutricional ou ambiental.
4. Em todos os DNAs celulares o número de resíduos de A=T
 número de resíduos de C=G
5. As somas dos resíduos das purinas se igual à soma dos resíduos de pirimidinas
“Regras de Chargaff”
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Desvendando a estrutura tridimensional do DNA
1950 - Rosalind Franklin e Maurice Wilkins – duas periodicidades no DNA
Padrão de difração de raio X
Do DNA
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Desvendando a estrutura tridimensional do DNA
Watson
Crick
Descoberta da estrutura do DNA por James Watson e Francis Crick em 1953
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O DNA é uma dupla hélice
Watson
Crick
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Watson
Crick
 Pontes de hidrogênio entre as bases
 Interações de empilhamento de bases 
O DNA é uma dupla hélice
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Cadeias polinucleotídicas do DNA:
 
 ≠ na sequência e composição de bases
 dupla hélice - fitas antiparalelas
 dupla hélice – fitas complementares 
O DNA é uma dupla hélice
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Modelo de replicação da dupla hélice
 Separação das fitas
 complementaridade de bases - molde
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O DNA pode ocorrer em formas tridimensionais diferentes
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Certas sequências de DNA adotam estruturas não-usuais
 Variações estruturais dependentes de sequência têm sido detectadas nos cromossomos – afetar a função e metabolismo do DNA
 Palindrômo – palavra, frase ou sentença que é soletrada de forma idêntica na direção contrária.
 Palindrômo em DNA – regiões com repetições invertidas que apresentam simetria dupla nas duas fitas
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Certas sequências de DNA adotam estruturas não-usuais
1. Repetições invertidas
2. Espelho repetido
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Certas sequências de DNA adotam estruturas não-usuais
Grampo
base
loop
3. Grampo
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Certas sequências de DNA adotam estruturas não-usuais
4. Estruturas cruciformes 
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Os DNAs celulares são altamente compactados
 
Os DNAs celulares são altamente compactados
Célula procariótica
Célula eucariótica
E. coli
(4.6 milhões pb)
1,7 mm
humanos
(3 bilhões pb)
2 m
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Vírus
 2.600pb 
 2,5 milhões de pb
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Compactação do DNA na forma de cromatina
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Função do DNA
Armazenar e transmitir a informação genética de uma geração para a geração seguinte.
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 “RNA mensageiro” (mRNA)– 
 
Estrutura química do RNA
Jacob & Monod (1961) 
“RNA mensageiro” (mRNA)
Informação para síntese de proteínas
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Estrutura química do RNA
Estrutura típica do RNA de hélice fita única
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Estrutura química do RNA
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Estrutura química do RNA
saliência
saliência
grampo
alça
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Tipos e funções do RNA
 RNA ribossômico (rRNA) - componentes estruturais de ribossomos que realizam a síntese protéica
 RNA mensageiro (mRNA) – contém a informação para síntese de uma ou mais proteínas a partir de um gene ou conjunto de genes
 RNA transferência (tRNA) - moléculas adaptadoras que se ligam ao RNA mensageiro e transferem o aminoácido correto para cadeia crescente de proteína
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Estrutura química do RNA mensageiro
RNA monocistrônico: tem informação para codificar para um polipeptídio
RNA policistrônico: Codifica para dois ou mais polipeptídios
 RNAs mensageiros codificam cadeias polipeptídicas
Polipeptídio 1
Polipeptídio 1
Polipeptídio 2
Polipeptídio 3
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Estrutura química do RNA transportador
Estrutura de trevo de 4 folhas do tRNA
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Estrutura química do RNA ribossômico
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Dogma central da biologia molecular
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Para finalizar 
Estudo dirigido para fazer em casa e entregar na próxima aula.
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