Nucleotideos e acidos nucleicos

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Ácidos Nucleicos e
Nucleotídeos
Prof. Dra Keny G. Tirapeli
Ciências Biológicas e Nutrição
Bioquímica metabólica
ÁCIDOS NUCLEICOS
Fita dupla, código composto por 4
“letras” que, em diferentes
sequências, codificam nossa
informação genética de forma
única.
Molécula em formato de fita
simples que leva instruções do
DNA para a célula produzir as
proteínas.
ÁCIDOS NUCLEICOS
• Polímeros de nucleotídeos
• Formados por monômeros que
são denominados →nucleotídeos
• Nomenclatura:
• Funções:
• Armazena toda a informação
genética, síntese proteica
• Determinação das características
dos indivíduos: cor dos olhos, cor
da pele, estatura, doenças
hereditárias, etc.
material genético ou hereditário
de todos os seres vivos
Eletroforese
• Técnica de laboratório usada
para separar moléculas como
DNA, RNA ou proteínas com
base no tamanho e na carga
elétrica, aplicando uma
corrente elétrica através de um
gel ou solução;
• Com a aplicação do campo
elétrico as moléculas migram no
gel, o que permite sua
identificação e quantificação;
• Aplicabilidade: testes de
paternidade, diagnósticos,
mutações, ciência forense,
perfil genético, diagnósticos de
anemia
https://www.minaslabor.com.br/eletroforese-o-que-e-e-quais-sao-os-principais-equipamentos/
https://www.lojaroster.com.br/blog/tudo-eletroforese/
ESTRUTURA DOS NUCLEOTÍDEOS
Estrutura dos nucleotídeos
Grupo fosfato
• Nucleotídeo monofosfato
• Nucleotídeo difosfato
• Nucleotídeo trifosfato
Comum tanto ao DNA 
como ao RNA.
Estrutura dos nucleotídeos 
Pentose
“Açúcar”
No DNANo RNA
→ São monossacarídeos (oses) de cinco
carbonos em sua cadeia.
Estrutura dos nucleotídeos 
Bases nitrogenadas
PÚRICAS (PURINAS) PIRIMÍDICAS (PIRIMIDINAS)
Anel duplo
Anel único
Compostos orgânicos nitrogenados de cadeia fechada
ligam as duas fitas do DNA.
DOGMA CENTRAL: 
“caminho que a vida usa para ler instruções dos 
nossos genes”. 
Replicação
Pareamento do DNA
Fitas de DNA têm sentidos
inversos : um está na posição
chamada 5’-3’, a outra no
sentido 3’-5’.
fitas antiparalelas em formato helicoidal,
complementares entre si, que armazenam
a informação genética dos indivíduos
Sequenciamento de DNA
codifica a sequência de
nucleotídeos que compõem o
material genético.
DNA estrutura
Pontes de hidrogênio
Entre as bases 
nitrogenadas
Ligação
fosfodiéster:
Liga um
nucleotídeo a
outro
fita dupla hélice ligadas por forças moleculares
(modelo de Watson e Crick, 1972).
Promove a Duplicação ou Replicação:
Sintetiza cópias idênticas de si mesmo;
Promove a transcrição: Sintetiza moléculas de
RNAm (mensageiro);
RNA - estrutura
Fita simples
Tipos de RNA
Conduz a mensagem do
núcleo para o citoplasma
Migram para o citoplasma,
associam-se a proteínas e
formam os ribossomos.
É nos ribossomos que a
sequência de bases do RNA
mensageiro é interpretada e a
proteína, de fato, sintetizada
Transporta os
aminoácidos que
serão utilizados na
formação das
proteínas até os
ribossomos
DOGMA CENTRAL
Helicase: responsável por "abrir" a dupla hélice de DNA, separando as duas fitas
paralelas para que os processos moleculares possam acontecer;
DNA Polimerase: copia uma fita de DNA molde para gerar uma nova fita de DNA idêntica
(replicação ou duplicação);
RNA polimerase: lê uma fita molde de DNA para sintetizar uma molécula de RNA
(transcrição)
DUPLICAÇÃO OU 
REPLICAÇÃO DO DNA
Uma molécula de DNA dá
origem a uma outra
molécula, idêntica a
molécula mãe.
A duplicação é
semiconservativa, ou seja,
cada molécula formada
conserva uma das fitas da
molécula-mãe.
SÍNTESE PROTEÍCA
TRANSCRIÇÃO síntese de uma molécula de RNAm
(mensageiro) pelo DNA. Esta molécula contém uma
mensagem contida nos “códons” (trincas de bases), para a
síntese de uma proteína específica.
Ocorre no núcleo.
Região promotora: abre o DNA, servindo como molde
RNA polimerase
TRADUÇÃO: decodifica o RNAm em aminoácidos, formando
proteínas
o DNA é "transcrito" pelo RNA mensageiro (RNAm) e depois a informação
é "traduzida" pelos ribossomos (RNA ribossômico e moléculas de
proteínas) e pelo RNA transportador (RNAt), que transporta os
aminoácidos, cuja sequência determinará a proteína a ser formada.
SÍNTESE PROTEÍCA
Códons (3 nucleotídeos) - aminoácidos
Vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=1ejpvZ9zzGA
64 combinações diferentes de códons à partir de 20 aminoácidos
http://www.youtube.com/watch?v=1ejpvZ9zzGA
http://www.youtube.com/watch?v=1ejpvZ9zzGA
Genoma Humano
• É a totalidade do material genético de um organismo,
ou seja, a soma de genes que determina as
características e como funciona um ser vivo;
• Patrimônio genético armazenado no conjunto de seu
DNA ou de seus cromossomos.
O corpo humano está constituído por
bilhões de células, em cada uma destas
células existem 46 cromossomos
O genoma herdado por cada indivíduo vem
metade do pai e a outra metade da mãe
Projeto Genoma Humano
• Consórcio internacional de pesquisas liderado pelos Estados Unidos
que se iniciou em 1990;
• Coordenado 13 anos pelo Departamento de Energia do Instituto
Nacional de Saúde dos Estados Unidos, reunindo equipes de
pesquisa e laboratórios de vários países
• Projetado para durar 15 anos, com o objetivo de identificar e fazer o
mapeamento dos genes existentes no DNA das células do corpo
humano, determinar as sequências de bases químicas que compõem
o DNA humano e armazenar essas informações em bancos de dados
acessíveis.
• Custo inicialmente projetado: US$ 3 bilhões
De quem foi o genoma sequenciado 
pelo Projeto Genoma Humano?
A maior parte da sequência veio de uma pessoa de ascendência mista. Especificamente,
70% da sequência original do genoma humano de referência foi gerada a partir do DNA
desse indivíduo, com os 30% restantes vindos de uma combinação de 19 outros
indivíduos de ascendência majoritariamente europeia.
Genomas de diferentes povos.
Amostras de doadores anônimos, oriundos de diferentes grupos
étnicos.
Em 2007, foi descrita a primeira sequência genômica completa
diploide de um único indivíduo
Decifrar o código genético é compreender as
dezenas de milhares de genes que compõem
o DNA humano
Compreender esses
mecanismos, inclusive o de
doenças, para que se possa
aplicar tecnologia para alterar
certas instruções com vistas a
garantir uma melhoria na
qualidade de vida do
organismo.
Para o mapeamento, são feitos diagramas
descritivos de cada cromossomo humano,
dividindo-os em fragmentos menores, ordenando
em suas respectivas posições nos cromossomos. O
passo seguinte é determinar a sequência das bases
de cada um dos fragmentos ordenados, a fim de
descobrir todos os genes na sequência do DNA e
desenvolver meios de usar esta informação para
estudo da biologia e da medicina. Um mapa
genômico descreve, ainda, a ordem dos
marcadores e o espaçamento entre eles, em cada
cromossomo.
NAD+
https://www.youtube.com/watch?v=gG7
uCskUOrA
https://www.youtube.com/watch?v=TNKW
gcFPHqw
Doença falciforme
Uma das enfermidades genéticas e hereditárias mais
comuns no Brasil
A mutação decorre da substituição de uma base
nitrogenada, a adenina (A), por timina (T), no códon do
gene beta globina, que passa de GAG para GTG.
Provoca a substituição do sexto aminoácido da cadeia, o
ácido glutâmico, pela valina.
A substituição de um único aminoácido na cadeia beta leva
a hemoglobina S a assumir uma configuração diferente,
causa a deformação das hemácias, fazendo com que
assumam a forma de foice sickle (em inglês, foice), surgindo
então a sigla HbS.
Doença falciforme
Quando a hemoglobina S é desoxigenada, a
substituição do ácido glutâmico pela valina, na
cadeia beta, resulta em uma interação
hidrofóbica com outras moléculas de
hemoglobina, desencadeando uma agregação
em grandes polímeros – polimerização ou
gelificação da hemoglobina S.