TEMA X 2-Dogma central

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TEMA X-2: Dogma central e Replicação do DNA
Conteúdo: - Dogma central da Biologia molecular
- O processo de replicação do DNA
- Tipos de replicação 
- Replicação conservativa
- Replicação semi-conservativa
- Replicação dispersiva ou não conservativa
- Replicação contínua ou descontínua 
- Replicação do DNA circular 
- Transcrição, 
- Tradução e 
- Código Genético 1
Dogma Central da Biologia Molecular
 O dogma central é um conceito que ilustra os mecanismos de 
transmissão e expressão da herança genética.
 O dogma central da Biologia molecular foi descrito em 1958 por Francis 
Crick, quando procuravam entender a relação entre:
- DNA, 
- RNA e as 
- Proteínas.
 DNA pode se replicar e dar origem a novas moléculas de DNA
 DNA pode ser transcrito em RNA
 RNA pode traduzir o código genético em proteínas 
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O Processo de Replicação do DNA (Watson e Crick)
• Replicação do DNA é o processo de duplicação da 
dupla hélice de DNA
• Devido a natureza das bases nitrogenadas, cada fita da dupla hélice de
DNA serve de molde para a síntese de outra fita complementar.
1. Á medida que a molécula de DNA paterna se desenrola na dupla hélice,
as fitas resultantes servem de molde para o alinhamento dos próximos
nucleótidos
2. Formam-se novas fitas complementares às fitas paternas
3. O resultado final são 2 novas duplas hélices-filhas idênticas a dupla hélice
paterna ou a que foi usada como molde.
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Tipos de replicação de DNA
1-Replicação dispersiva ou não conservativa
2- Replicação conservativa
3- Replicação Semi-conservativa
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1- Replicação dispersiva ou não conservativa
Ambas fitas da dupla hélice paterna são fragmentadas, 
formando segmentos de DNA paternos. Os segmentos são 
depois intercalados em cada uma das fitas da nova dupla hélice.
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2- Replicação conservativa
A dupla hélice paterna inteira é conservada e dirige a síntese de 
uma nova dupla hélice
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3- Replicação Semi-conservativa
Cada fita simples da dupla hélice paterna é conservada. 
Funciona como molde para a síntese da fita complementar.
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Historia de la genética1958l experimento Meselson-Stahl demuestra que el ADN se replica 
de modo semiconservador. 
 A replicação semi-conservativa é a forma utilizada pelas
células para produzir novas moléculas de DNA.
http://es.wikipedia.org/wiki/1958
http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Experimento_Meselson-Stahl&action=edit
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Forquilha de replicação
 Este impasse foi solucionado por R. Okazaki, que observou que o
DNA recém sintetizado, na região da forquilha de replicação (RF)
se encontrava em forma de pequenos fragmentos (fragmentos de
Okazaki)
- O modelo que explica este mecanismo é que a síntese de DNA
segue a direcção 3’ a 5’ ao longo da cadeia ou fita molde e
posteriormente muda para a outra fita para seguir a mesma
direcção 3’ a 5’ na fita atrasada, com auxilio das primasas.
- Enquanto isto a DNA ligasa vai unindo estes fragmentos sobre a
cadeia, devido a acção desta enzima é que parece que a
replicação segue ambas direcções.
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A BOLHA E AS FORQUILHAS DE 
REPLICAÇÃO DO DNA
PROCARIOTOS EUCARIOTOS
Genoma pequeno e circular
Única origem de replicação
biderecional
Genoma grande e linear
Múltiplas origem de replicação
biderecional
2. Transcrição
 É o processo de formação do RNA a partir do DNA, este
processo é também denominado Síntese de mRNA.
 O processo da transcrição é efectuado em 3 etapas:
 Iniciação ou sítio promotor = 3´-TATA-5´
 Elongação
 Terminação = 3’-AAAAAAT-5’
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Alongamento 
da transcrição 
A sequência terminadora da transcrição do
mRNA (em muitos eucariotas) na fita codante é
3’-AAAAAAT-5’
Fita molde e codificadora
 A transcrição é catalizada pela enzima RNA-polimerase, que rompe
as pontes de hidrogénio entre as bases nitrogenadas dos dois
filamentos de DNA abrindo-a em forma de zíper.
 A enzima RNA- polimarase escolhe a fita de DNA molde com a 
direcção 3´-5´ (fita codante, líder, matriz, rainha ou sentido) para 
com base nela:
Construir o mRNA, 
Ligando as bases nitrogenadas de RNA à fita de DNA.
 No fim do processo, a RNA-polimerase:
 Destaca o filamento de mRNA formado e 
 Volta a unir as duas fitas de DNA. 26
Processo de transcrição
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Tipos de RNA
– RNA mensageiro (mRNA)
– RNA de transferência ou transportador (tRNA)
– RNA ribossómico (rRNA)
1 - RNA mensageiro (mRNA)
É uma longa molécula com uma cadeia única de nucleótidos. 
Função:
 Leva a mensagem sequenciada da fita codante no DNA, do
núcleo para o citoplasma, em forma de cóndons (tripletos).
Cóndon ou tripleto = sequência de 3 nucleótidos.
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2- RNA de transferência (tRNA)
 É uma cadeia única constituída de moléculas pequenas, com
cerca de 80 nucleótidos;
 Tem uma configuração que se assemelha a folha de trevo;
 Algumas bases paream-se formando pontes de hidrogénio
entre bases complementares;
 As partes que não formam pontes de hidrogénio formam o
anticóndon;
 Anticóndon = tripleto do tRNA que reconhece e se liga de
forma complementar ao cóndon do mRNA.
 Uma das extremidades da cadeia termina por G e a outra pela
sequência CCA que é onde se liga o aminoácido e é especifico
para cada aa.
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aminoacil-tRNA sintetasas, una para cada aminoácido. 
 
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Função do tRNA:
 tRNA serve de ponte (ou adaptador) entre os aminoácidos e as
moléculas de mRNA.
 tRNA medeia a incorporação dos aminoácidos apropriados em
resposta aos cóndons específicos do mRNA.
3- RNA ribossómico (rRNA)
Função do rRNA:
 rRNA orienta o mRNA, o tRNA e os aminoácidos sintetizados 
de um modo preciso para a formação das proteínas.
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3. Tradução / Síntese proteica
• Tradução é o processo pelo qual a informação genética é
traduzida em proteínas (síntese protéica).
É o processo pelo qual a informação genética DNA, copiada pelo
mRNA no núcleo e levada para o citoplasma em forma de
tripletos é traduzida numa sequência de aminoácidos (aa) ou
polipeptidos = proteínas.
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Síntese protéica nos ribossomas
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Fim do processo da tradução
 O término da tradução é assinalado por um dos seguintes 
tripletos stop:
• UAA, 
• UAG, ou 
• UGA 
 Que são tripletos sem sentido uma vez que não codificam 
nenhum aminoácido.
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Código Genético
Relação entre a sequência de bases no DNA , com as 
trincas do RNAm e a correspondente sequência de 
aminoácidos na proteína
...Como é que o DNA que se localiza no núcleo poderia 
ordenar a estrutura molecular das proteínas que é muito 
diferente da sua?
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Pressupostos:
a) - 4 diferentes tipos de nucleótidos
- 2 nucleótidos purínicos (guanina e adenina)
- 2 nucleótidos pirimídicos (timina, citosina e uracilo)
b) - 20 diferentes aminoácidos (aa) biológicamente 
importantes
Supondo que:
- 1 nucleótido  1 aa  41 = 4 combinações
- 2 nucleótidos  1 aa  42 = 16 combinações
- 3 nucleótidos  1 aa  43 = 64 combinações 41
 
 Neremberg & Severo, confirmaram a hipótese de que 1aa 
 é codificado por 3 nucleótidos, através da produção de aa in 
vitro. Ex: 
 
 
mRNA sintético  produziu 1 polinucléotido só a base de 
adenina 
 - AAA  lisina 
 - 2partes de guanina +1 parte de uracilo = GUG  Valina 
 
 
Incógnitas que permaneceram: 
 
- Qual é a ordem das bases? 
 
- Quais das 64 combinações são funcionais e quais não são? 
 
- Existirão aa codificados por mais de um trio de nucleótidos? 42
O código genético
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 Implicações biológicas do código genético 
 
 
O código genético é universal… 
 O código genético é degenerado… 
 
 
ex: Do incumprimento do mesmo 
 
Hemoglobina normal (HBA) 
 
mRNA (GAA / GAG)  ác. glutámico 
 
 
Hemoglobina anormal (HBs) = Anemia falciforme 
 
mRNA (GUU / GUC / GUA / GUG)  Valina 
 
…substituição de A por U. 
 
 
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