Aula 09 - Nucleotídeos

Prévia do material em texto

06/05/2014 
1 
NUCLEOTÍDEOS E 
ÁCIDOS NUCLÉICOS 
Profa. Joanne Moraes de Melo Souza 
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DA AMAZONIA - UFRA 
INSTITUTO SOCIOAMBIENTAL E DE RECURSOS HÍDRICOS - ISARH 
2013 
1 
INTRODUÇÃO 
CONCEITOS BÁSICOS 
 NUCLEOTÍDEOS 
 ÁCIDOS NUCLÉICOS 
 DESNATURAÇÃO DOS ÁCIDOS NUCLÉICOS 
 HIBRIDIZAÇÃO 
 MUTAÇÃO 
2 
NUCLEOTÍDEOS E ÁCIDOS NUCLÉICOS 
06/05/2014 
2 
Várias funções: moeda energética, cofatores, 
intermediários metabólicos etc. 
 
Ácidos nucleicos (DNA e RNA) - responsáveis 
moleculares pela informação genética; 
 
INTRODUÇÃO 
3 
4 
NUCLEOSÍDEOS 
Base nitrogenada: 
(A,T,U, C) 
Pentose 
06/05/2014 
3 
Base nitrogenada (A, G, C, U) 
Pentose (ribose ou deseoxirribose) 
Grupo Fosfato 
5 
NUCLEOTÍDEOS 
6 
NUCLEOTÍDEOS 
A, G, C, Timina 
Desoxirribose 
A, G, C, Uracila 
Ribose 
06/05/2014 
4 
7 
BASES NITROGENADAS 
Compostos heterocíclicos derivados de dois 
compostos relacionados: 
PURINAS 
PIRIMIDINAS 
DNA 
RNA 
8 
Bases nitrogenadas estão ligadas covalentemente 
(ligação N-β-glicosídica) ao C1 da pentose; 
BASES NITROGENADAS 
06/05/2014 
5 
Purinas e as pirimidinas: compostos aromáticos 
(anel benzênico); 
 
Purinas e pirimidinas livres: levemente básicos, 
hidrofóbicas e relativamente insolúveis no pH 
neutro da célula; 
 
pH ácido ou alcalino: tornam-se carregadas e sua 
solubilidade em água aumenta; 
 
Todas as bases nucleotídicas absorvem luz UV; 
 
Ácidos nucleicos: forte absorção próximos 260nm; 
9 
BASES NITROGENADAS 
Forma β-furanose 
2’-DESÓXI-5-RIBOSE (DNA) 
RIBOSE (RNA) 
Define a identidade do ácido nucléico; 
10 
PENTOSE 
06/05/2014 
6 
11 
OUTRAS FUNÇÕES DOS NUCLEOTÍDEOS 
Carregam energia química nas células: 
nucleosídeos mono, di e trifosfato. ATP, UTP, GTP, 
CTP; 
 
 Adenosina é componente de cofatores 
enzimáticos: NAD (nicotinamida-adenina-
dinucleotídeo), FAD (flavina-adenina-dinucleotídeo); 
 
 Nucleotídeo podem ser moléculas reguladoras: 
AMP cíclico; 
OLIGONUCLEÍDEOS ( até 50) 
 
POLINUCLEOTÍDEOS (DNA e RNA) 
12 
ÁCIDOS NUCLÉICOS 
06/05/2014 
7 
13 
A estrutura primária de 
cada proteína = sequência 
nucleotídica dos ácidos 
nucléicos da célula; 
POLÍMEROS DE NUCLEOTÍDEOS: DNA e 
RNA 
 
LIGAÇÕES FOSFODIÉSTER 
 
 GRUPO 5’-HIDROXIL DA PENTOSE E O 
GRUPO 3’-HIDROXIL DA PRÓXIMA PENTOSE; 
 
14 
ÁCIDOS NUCLÉICOS 
06/05/2014 
8 
15 
ÁCIDOS NUCLÉICOS 
Espinha dorsal : fosfatos e resíduos de 
pentose alternados (hidrofílica); 
 
Grupos laterais: bases nitrogenadas ligados 
a espinha dorsal em intervalos regulares; 
 
Direção 5→3: DNA e RNA possuem uma 
extremidade 5’(direita) e extremidade 3’ 
(esquerda) diferentes e livres; 
16 
ÁCIDOS NUCLÉICOS 
06/05/2014 
9 
17 
ÁCIDOS NUCLÉICOS 
DNA função principal armazenar e transmitir a 
informação biológica (função vital); 
18 
ÁCIDOS NUCLÉICOS 
06/05/2014 
10 
Somente alguns segmentos da molécula de DNA 
contêm informação para a síntese de um produto 
biologicamente funcional (proteína ou RNA)- GENE. 
19 
ÁCIDOS NUCLÉICOS 
RNA ribossômico (RNAr): síntese proteica; 
 
RNA mensageiro(RNAm): informação 
genética de um ou poucos genes para a 
síntese proteica; 
 
RNA transportador (RNAt): traduzem a 
informação do RNAm em uma sequência 
específica de aa; 
20 
Várias funções, e muitas classes podem ser 
encontradas nas células: 
ÁCIDOS NUCLÉICOS 
06/05/2014 
11 
21 
ESTRUTURA DOS 
 ÁCIDOS NUCLÉICOS 
22 
HISTÓRICO 
1868 - O DNA foi inicialmente isolado e 
caracterizado por Friederich Miescher; 
 
 
Até 1940 - Avery-MacLeod-McCarty demonstraram 
que o DNA de uma bactéria virulenta 
(Streptoccocus pneumoniae) injetado em uma não 
virulenta transformava esta em virulenta - 
carregava informação genética; 
06/05/2014 
12 
EXPERIMENTO DE AVERY-MACLEOD-MCCARTY: 
23 
DNA possuem características hereditárias do doador; 
EXPERIMENTO DE AVERY-MACLEOD-MCCARTY: 
24 
06/05/2014 
13 
1940 – Erwin Chargaff et al: quatro bases 
nitrogenadas do DNA eram encontradas em 
proporções diferentes e que as quantidades de 
certas bases eram relacionadas (A=T) e (C=G); 
 
1950 – Rosalind Franklin e Maurice Wilkins: 
difração de raio- X deduziram que as 
moléculas de DNA são helicoidais; 
 
1953 – Watson e Crick descobriram a estrutura 
do DNA. Evento importante na ciência: novas 
disciplinas e influenciou o rumo de outras; 
25 
HISTÓRICO 
Ganhadores do Prêmio Nobel de Medicina de 1962. 
26 
HISTÓRICO 
06/05/2014 
14 
27 
MODELO DE WATSON-CRICK 
 
 
Dupla-hélice 
antiparalelas com 
orientação para direita 
Esqueletos hidrofílicos para fora 
Bases hidrofóbicas 
perpendiculares ao eixo 
e unidas por pontes H 
Cavidade menor e maior 
Distância entre as bases 
de 3,4Å com 10 pb/ volta 
As duas cadeias são 
complementares; 
Pares de bases complementares formados 
por ligações de hidrogênio dentro da hélice 
entre: 
 A T 
G C 
 
28 
DNA 
Pode ser replicada: 
(1)separação das cadeias 
(2) síntese de uma cadeia complementar a 
cada uma delas (molde) 
06/05/2014 
15 
29 
FORMAS DIFERENTES DO DNA 
DNA-B (estável), DNA-A (hélice mais larga) e DNA-Z 
(alongada, rotação esquerda); 
Certas sequências de DNA adotam estruturas incomuns 
em cromossomos: palíndromo (invertida), grampos, 
estruturas cruciformes ou DNA tríplex e DNA 
tetraplex; 
30 
SEQUÊNCIAS INCOMUNS 
06/05/2014 
16 
O RNA pode ser complexo estruturalmente; 
 
Cadeias simples de RNA podem se dobrar em 
grampos, regiões de cadeia dupla ou alças 
complexas; 
31 
SEQUÊNCIAS INCOMUNS 
O papel do DNA: estabilidade intrínseca; 
 
32 
DESNATURAÇÃO DO DNA 
Desnaturação DNA: rompimento das pontes 
H, desenrolamento espontâneo e separação 
de cadeias únicas; 
Alterações irreversíveis na estrutura do 
DNA: carcinogênese etc. 
06/05/2014 
17 
33 
DESNATURAÇÃO DO DNA 
Altas temperaturas 
 
pH extremos 
 
 Diminui drasticamente viscosidade; 
 
 Manutenção da ligações covalente do 
DNA 
34 
Renaturação: processo rápido que ocorre 
quando parte de resíduos ainda estão unidos; 
 
Retorno da temperatura e pH adequados 
 
DNAs ricos em C=G têm ponto de fusão maior 
do que DNAs ricos em pares A=T; 
DESNATURAÇÃO DO DNA 
06/05/2014 
18 
35 
DESNATURAÇÃO DO DNA 
36 
HIBRIDIZAÇÃO 
DNAs de cadeia simples desnaturados de 
duas espécies podem formar duplex híbrido; 
 
O grau de pareamento ou hibridização 
depende da extensão de sequências 
semelhantes; 
 
A hibridização é a base de técnicas 
importantes usadas no estudo e no isolamento 
de genes específicos e de RNAs; 
06/05/2014 
19 
37 
38 
HIBRIDIZAÇÃO 
06/05/2014 
20 
39 
MUTAÇÕES NO DNA 
Polímero relativamente estável; 
Alterações na estrutura do DNA que produzem 
mudanças permanentes na informação 
genética codificada pelo DNA 
FATORES: radiação UV, ácido nitroso e 
precursores (agente desaminantes), 
dimetilsulfato, espécies reativas de oxigênio 
(peróxido de H, radicais hidroxila, 
superóxidos); 
CONSIDERAÇÕES FINAIS: 
40 
06/05/2014 
21 
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA 
41 
Nelson D.L., Cox M.M. Princípios de Bioquímica de 
Lehninger. 5ed. Porto Alegre: Artmed. 2011. Capítulo 8; 
 
 Voet D., Voet J.G., Pratt C.W. Fundamentosde 
Bioquímica: a vida em nível molecular. 2ed. Porto Alegre: 
Artmed. 2008. Capítulo 3. 
 
OBRIGADA!!!
! 
42