Ácido desoxirribonucléico

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ÁCIDO 
DESOXIRRIBONUCLÉICO 
(DNA)
O DNA é o material genético
A informação genética está disposta 
em Genes
Material genético compactado na região nucleóide
Cromossomo único, circular fechado (na maioria das
bactérias, ex: Escherichia coli)
Célula procariótica (bactérias)
Célula eucariótica
Material genético compactado no núcleo
Vários cromossomos, lineares
Material genético encontrado, também, em cloroplastos e 
mitocôndrias
Vírus
Cromossomo único
Dogma Central da Biologia Molecular
Transcrição
Tradução
ESTRUTURA DO DNA
Constituintes do DNA
Fosfato
Açúcar (desoxirribose)
Base nitrogenada: 
Purinas (Adenina e Guanina) 
Pirimidinas (Citosina e Timina)
Arranjados em 
nucleotídeos
A polimerização dos 
nucleotídeos forma o DNA
Níveis de organização do ácido 
desoxirrubonucléico (DNA)
Estrutura primária
Sequência de nucleotídeos
Estrutura secundária
Dupla-hélice
Estrutura terciária 
Arranjo espacial do DNA cromossomal em 
cromatina (eucariotos) e nucleóide
(procariotos)
As bases nitrogenadas do DNA são constituídos por 
anéis contendo nitrogênio e carbono
Adenina e Guanina contêm um par de anéis fundidos
Citosina e Timina contêm um único anel
Adenina Guanina
Citosina Timina
Purinas
Pirimidinas
Ligação 
fosfodiéster
As bases são ligadas ao 
carbono 1´ da 
desoxirribose
O grupo fosfato está 
ligado ao carbono 5´ da 
desoxirribose
O DNA é composto de dois 
filamentos de nucleotídeos
Oligonucleotídeos: até 50 unidades
Polinucleotídeos: acima de 50 
unidades
James Watson e 
Francis Crick (1953)
demonstraram como os 
nucleotídeos estão 
ordenados no DNA
Parte da ligação fosfodiéster
localiza-se entre o fosfato e 
o carbono 5´, e parte entre 
o fosfato e o carbono 3´ da 
desoxirribose 
Polaridade 5´ 3´
Na molécula, os dois 
filamentos têm 
orientações opostas
DNA é negativamente carregado
Um filamento está 
orientado 5´ 3´, e o 
outro filamento orientado 
3´ 5´
Os dois filamentos estão 
unidos entre si por meio 
de pontes de hidrogênio 
entre suas bases 
complementares (duas 
entre A-T, e três pontes 
entre C-G)
Os dois filamentos da molécula de DNA estão mantidos lado 
a lado e retorcidos sob a forma de dupla hélice
O açúcar-fosfato está do lado 
de fora da dupla hélice e as 
bases se projetam para o interior
O DNA natural tem uma hélice 
orientada para a direita 
A dupla-hélice contém sulcos com 
dois tamanhos distintos 
* Suas superfícies são usadas por 
diferentes classes de proteínas que se 
ligam ao DNA
Propriedades do DNA
Com a orientação em sentido inverso dos filamentos do 
DNA e a regra de pareamento de bases, o DNA 
pode ser corretamente duplicado
O DNA possui conteúdo de informação, dado por 
sua sequência de nucleotídeos 
Fornecimento de variação genética por meio das 
mutações, que resultam em mudança da informação 
codificada
Natureza dos genes
Pode-se definir um gene como uma região do DNA capaz de 
ser transcrita a fim de produzir uma molécula de RNA 
funcional, no momento e no lugar corretos durante o 
desenvolvimento de um organismo
Os genes possuem em uma extremidade uma região 
reguladora, e na outra extremidade, uma região contém 
sinais para finalizar o transcrito
Muitos genes de eucariontes contêm regiões de íntrons
(não codificam para a proteína em questão) e regiões 
codificadoras denominadas éxons
Entre os genes existe DNA intergênico e em muitos 
eucariontes, parte do DNA entre os genes é repetitiva
Os genes estão organizados em cromossomos
Natureza dos genomas
A organização dos genes no DNA difere nos 
procariotos e nos eucariotos
O Genoma é o conjunto completo do DNA de um organismo
Os genomas são medidos em unidades de pares de bases
Em genomas de plasmídeos, organelas e vírus há pouco 
espaço intergênico, esses genomas não possuem grandes 
quantidades de proteínas associadas a eles 
Genomas de procariontes
O genoma da maioria dos procariontes está contido em um 
único cromossomo, uma dupla hélice de DNA única, fechada 
e circular 
* Pouco espaço intergênico e os íntrons são raros
Em algumas regiões do genoma, 
alguns genes funcionalmente 
relacionados se encontram juntos 
como um grupo, e uma molécula 
de mRNA é produzida a partir da 
unidade inteira operon
Genoma de bactéria
Genomas nucleares de eucariontes
Em eucariontes, a grande maioria de genes encontra-se 
organizada em cromossomos no núcleo
Cromossomos diferentes no genoma contêm diferentes 
grupos de genes
O material que compõe o cromossomo denomina-se 
cromatina, constituída de DNA e proteína
DNA de eucariontes é compactado de forma eficiente
Cada molécula de DNA dupla-fita está organizada em
cromossomos, e cada cromossomo é uma molécula de 
DNA densamente pregueada
Os nucleossomos contêm um octâmero de duas unidades 
cada um de histonas H2A, H2B, H3 e H4
O nucleossomo
assume uma forma 
helicoidizada
chamada solenóide, 
estabilizado por 
outra histona, H1, 
que fica no centro 
da estrutura
A cromatina está organizada em nucleossomos
O DNA é enrolado duas vezes ao 
redor do octâmero
Um nível de compactação adicional 
converte o solenóide na estrutura 
tridimensional chamada cromossomo 
Os cromossomos apresentam 
uma região central de 
proteína não-histona, o
arcabouço central
As alças de DNA projetam-se 
lateralmente a partir do 
arcabouço central, cuja 
matriz tem forma de espiral
Os cromossomos estão 
super-helicoidizados no 
núcleo durante 
multiplicação celular
O arcabouço central organiza o 
DNA durante a replicação
A dupla-hélice de DNA 
pode ser desnaturada
e renaturada
Agentes desnaturantes
Aquecimento
Extremos de pH
Perfil de desnaturação
característico de 
moléculas de DNA
Temperatura (oC)
D
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(
%
)
Fatores que afetam a 
termperatura de desnaturação
(Tm) do DNA
Tamanho da molécula: diretamente
relacionado
Conteúdo de bases G+C: diretamente
relacionado
Força Iônica: diretamente
relacionado
pH: inversamente relacionado
Presença de solventes orgânicos: 
inversamente relacionado
Relação entre a temperatura de desnaturação (Tm) 
e a composição de bases do DNA
tm (oC)
G + C (% do total 
de nucleotídeos)
Nucleotídeos absorvem luz Ultra-Violeta (UV)
Comprimento de onda (nm) Comprimento de onda (nm)
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