Apostila de Biomol (Vol 2)

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1º Período 
 
 
 
APOSTILA DE 
BIOMOL 
Volume 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Biologia Molecular à PCR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Feito por: Bruno Aguiar (Turma XXXVII) 
 
 
Conteúdo da Teoria 
1. Introdução à Biologia Molecular ............................................................................................. 1 
1.1 Nucleotídeos ............................................................................................................................ 1 
1.1.1 Grupo fosfato .................................................................................................................... 1 
1.1.2 Pentose ............................................................................................................................... 1 
 ...................................................................................................................................................... 2 
 ...................................................................................................................................................... 2 
1.1.3 Base Nitrogenada ............................................................................................................. 2 
1.2 Ligação entre nucleotídeos ................................................................................................... 3 
1.3 Características do ADN .......................................................................................................... 3 
1.4 Características do ARN ........................................................................................................... 4 
1.4.1 ARNm .................................................................................................................................. 4 
1.4.2 ARNt .................................................................................................................................... 4 
1.4.3 ARNr .................................................................................................................................... 4 
1.5 Produto do ADN e ARN: as proteínas ................................................................................... 5 
1.5.1 Classes de aminoácidos .................................................................................................. 5 
1.5.2 Ligação peptídica ............................................................................................................ 5 
2. Replicação do ADN .................................................................................................................. 6 
2.1 Características da replicação ............................................................................................... 6 
2.2 Enzimas envolvidas na replicação ........................................................................................ 7 
2.2.1 Proteína iniciadora............................................................................................................ 7 
2.2.2 Topoisomerase................................................................................................................... 7 
2.2.3 Helicase .............................................................................................................................. 7 
2.2.4 SSB ....................................................................................................................................... 8 
2.2.5 Primase ............................................................................................................................... 8 
2.2.6 DNA polimerase ................................................................................................................ 8 
2.2.7 DNA ligase .......................................................................................................................... 8 
2.3 Mecanismos de replicação ................................................................................................... 9 
2.3.1 Na fita 3’ → 5’ .................................................................................................................. 10 
2.3.2 Na fita 5’ → 3’ .................................................................................................................. 10 
2.4 Telômeros ................................................................................................................................ 11 
2.4.1 Mecanismo dos telômeros ............................................................................................ 11 
 .................................................................................................................................................... 11 
Feito por: Bruno Aguiar (Turma XXXVII) 
 
2.4.2 Telomerase ....................................................................................................................... 11 
3. Transcrição ................................................................................................................................ 12 
 ........................................................................................................................................................ 13 
3.1 ARNm ....................................................................................................................................... 13 
3.1.1 Modificação na terminação 5’ .................................................................................... 13 
3.1.2 Modificação na terminação 3’ .................................................................................... 13 
3.1.3 Splicing .............................................................................................................................. 14 
3.2 ARNt ......................................................................................................................................... 14 
3.3 ARNr ......................................................................................................................................... 15 
4. Tradução ................................................................................................................................... 16 
4.1 Ativação do aminoácido ..................................................................................................... 16 
4.2 Iniciação ................................................................................................................................. 16 
4.3 Alongamento ......................................................................................................................... 16 
4.4 Finalização .............................................................................................................................. 17 
4.5 Enovelamento ........................................................................................................................ 18 
5. Código genético ...................................................................................................................... 19 
5.1 Características principais ..................................................................................................... 19 
5.2 Traduzindo o material genético .......................................................................................... 19 
5.3 Mutações ................................................................................................................................ 21 
5.3.1 Espontâneas .................................................................................................................... 21 
5.3.2 Induzidas ........................................................................................................................... 21 
 ....................................................................................................................................................21 
Mutações pontuais .................................................................................................................. 21 
5.3.3 Neutra ............................................................................................................................... 21 
5.3.4 Errônea (missense) .......................................................................................................... 21 
5.3.5 Sem sentido (nonsense) ................................................................................................. 21 
Mutações de deslocamento ................................................................................................. 21 
5.3.6 Frameshift ......................................................................................................................... 21 
6. Extração de Ácidos Nucléicos ............................................................................................... 22 
7. PCR ............................................................................................................................................. 25 
8. Patologias dos seminários ....................................................................................................... 28 
7.1 Fibrose Cística......................................................................................................................... 28 
7.1.1 Como ocorre ................................................................................................................... 28 
7.1.2 Consequências ............................................................................................................... 29 
7.1.3 Diagnóstico ...................................................................................................................... 29 
7.2 Alzheimer ................................................................................................................................. 29 
Feito por: Bruno Aguiar (Turma XXXVII) 
 
7.2.1 Etiologia ............................................................................................................................ 29 
7.2.2 Fisiopatologia ................................................................................................................... 30 
7.2.3 Estágios da doença ........................................................................................................ 31 
7.2.4 Diagnóstico ...................................................................................................................... 32 
7.2.4 Tratamento ....................................................................................................................... 32 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Feito por: Bruno Aguiar (Turma XXXVII) 
 
 
 
 
 
 
 
 
Esse material foi feito por alunos da instituição e tem o intuito de 
auxiliar os estudantes de medicina na matéria de Biomol do 
primeiro período, utilizando como fonte os materiais 
disponibilizados pela professora Maria Emília e monitores. 
Obs.: por segurança, use outros métodos de estudo além deste. 
 
Feito por: Bruno Aguiar (Turma XXXVII) 
 
 
2017/1 
 
 
 
 
TEORIA 
 
 
 
 
 
 
E X E R C Í C I O S 
 
 
1. Introdução à Biologia Molecular 
 
 
1.1 Nucleotídeos 
São formados por nucleotídeos constituidos de: 
 Grupo fosfato 
 Pentose (Açúcar) 
 Base nitrogenada (Púrica ou pirimídica) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.1.1 Grupo fosfato 
Se origina da remoção de um átomo de hidrogênio 
da estrutura do ácido fosfórico ( H3PO4 ) 
1.1.2 Pentose 
 É um açúcar cíclico que possui 4 átomos de carbono 
e um de oxigênio no anel, e com um anexo metil em seu 
ciclo. Ele se diferencia quando analisado o ARN e ADN. 
 
Pentose Pentose 
Obs.: quando um nucleotídeo não possui grupo fosfato ele se 
torna um nucleosídeo 
 
DEFINIÇÃO GERAL 
Há um dogma (hoje não 
completamente válido por 
causa da transcriptase 
reversa) da Biologia 
Molecular, descrito em 1958 
por Francis Crick e James 
Watson, o qual diz que um 
ADN dá origem a outro 
ADN e, esse, pode dar 
origem a um ARN que 
poderá originar uma 
proteína. 
A informação genética é 
perpetuada por meio das 
sequências de ácidos 
nucléicos. Sua função é 
expressa através das 
proteínas advindas de suas 
informações. Nesse ramo 
da ciência existe uma 
sequência de estudo dos 
ADNs, ARNs e proteínas: 
 Estrutura 
 Função 
 Síntese 
Biologia Molecular é o 
termo genérico que 
abrange o estudo da 
codificação e fluxo da 
informação genética 
através do ADN e ARN e 
sua manipulação em 
laboratório. 
Obs.: para saber sobre a 
história, acesse os slides 
disponibilizados no portal 
do aluno. 
Fonte: Slides da Maria Emília 
 
Pentose Pentose 
Base (púrica) Base (pirimídica) 
Fosfato Fosfato 
E X E R C Í C I O S 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.1.3 Base Nitrogenada 
Existem dois tipos de bases nitrogenadas: 
 
Bases púricas: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Bases pirimídicas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 No ácido ribonucleico 
 
 No ácido desoxirribonucleico 
 
A hidroxila extra, 
presente na ribose, 
torna a cadeia de 
ARN mais reativa 
(inclusive com a 
própria fita). 
Sem a presença de 
hidroxila, no carbono 
2’, a molécula de ADN 
é mais estável por não 
possuir esse grupo 
funcional. 
A contagem dos carbonos se inicia no sentindo do oxigênio à 
ramificação (nessas imagens em sentido horário) 
 
 
Adenina (A) Guanina (G) 
Citosina (C) Timina (T) 
Exclusiva de ADN 
Uracila (U) 
Exclusiva de ARN 
RIBOSE DESÓXIRIBOSE 
E X E R C Í C I O S 
 
 
1.2 Ligação entre nucleotídeos 
Para formar as moléculas de ADN e ARN, é necessário que ocorra ligação 
covalente entre os nucleotídeos (nt) por meio de pontes de fosfato. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.3 Características do ADN 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
As fitas de nucleotídeos do ADN 
são sempre ligadas por meio de ligações 
de hidrogênio entre bases pirimídicas e 
bases púricas. 
 Percebe-se que entre uma G e C 
existe 3 pontes de hidrogênio e entre uma 
A e T existem apenas 2 pontes. Isso é 
devido às conformações moleculares que 
permitem as interações químicas entre 
bases. 
Obs.: Há bases púricas e pirimídicas em cada 
fita. Não confunda de haver apenas púricas 
em uma fita e pirimídicas em outra. A imagem 
ao lado permite essa interpretação, porém 
essa lógica é errada. 
Guanina Citosina 
Adenina Timina 
Púricas Pirimídicas 
 
Hidroxila aderida ao carbono 3’ da pentose 1º do nt 
 
 
 
Fosfato aderido ao carbono 5’ da pentose do 2º nt 
 
Ponte de 
fosfato 
O sentido das fitas de ARN e ADN 
seguem uma logica de iniciar em um 
carbono 5’ (ramificado)do açúcar e 
finalizar a sequência em um carbono 3’ 
em um outro açúcar. Por isso dizem que 
o sentido da vida é de 5’ para 3’. 
E X E R C Í C I O S 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Além disso, existe em cada nucleotídeo características hidrofóbicas (bases 
nitrogenadas) e lipofóbicas (carboidrato e fosfato). A primeira está localizada na partemais interna da molécula, no entanto, as duas últimas estão mais externas. 
 
 
1.4 Características do ARN 
 
 É uma molécula intermediária na síntese de proteínas e é composto por apenas 
uma fita de nucleotídeos (com a troca da Timina por Uracila). Pode possui formas 
variadas devido sua maleabilidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.4.1 ARNm 
São responsáveis por transmitir as informações advindas do ADN. 
1.4.2 ARNt 
Transportam aminoácidos para os ribossomos sintetizarem proteínas. 
1.4.3 ARNr 
 Têm o objetivo de estruturar o ribossomo com diversas proteínas aderidas ao ARNr. 
 
 
 
5’ 
3’ 
3’ 
5’ 
Outra característica dessa 
estrutura é a sua formação 
antiparalela, ou seja: enquanto uma 
fita está se iniciando em um sentido, 
a fita complementar se forma em 
sentido oposto. 
Obs.: Esta conformação em fitas 
antiparalelas levará à necessidade de 
mecanismos especiais para a replicação 
do ADN, o que será visto em breve. 
ARNm ARNt ARNr 
Ribossomo 
+ Aminoácidos + Proteínas 
ribossomais 
Processamento 
E X E R C Í C I O S 
 
 
1.5 Produto do ADN e ARN: as proteínas 
 Os peptídeos são macromoléculas responsáveis por estruturar a maioria dos 
componentes do organismo e são constituídas de partículas menores, os aminoácidos. 
Elas são o produto da expressão genética do ADN ou ARN (dependendo do ser vivo). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.5.2 Ligação peptídica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.5.1 Classes de aminoácidos 
 Naturais: o organismo é capaz de sintetizar 
12 dos 20 existentes. 
Ex.: alanina e tirosina 
 Essenciais: o organismo não é capaz de 
sintetizar e são obtidos na alimentação. 
Ex.: lisina e isoleucina 
 
Aminoácido 1 Aminoácido 2 
Ligação 
peptídica 
Carboxila Amina 
Dipepidídeo 
Quando há ligações 
entre aminoácidos, dá-se o 
nome de ligação peptídica. 
Essa ligação acontece quando 
as interações químicas entre 
uma função amina se interage 
com o grupo carboxila de 
moléculas diferentes de 
aminoácidos. 
 Após a reação, 
acontece uma desidratação e 
a ligação é feita. E é importante 
saber que, independe do 
tamanho da cadeia proteica, 
sempre terá um grupo amina 
em uma ponta e carboxila em 
outra. Água 
Para outras informações sobre as proteínas, 
procure o material de bioquímica para 
aprofundar-se nos conceitos 
E X E R C Í C I O S 
 
 
2. Replicação do ADN 
 
 
2.1 Características da replicação 
 
 
 
 
 
 
 
 
DEFINIÇÃO GERAL 
Essa característica 
molecular de se duplicar é o 
que permite a perpetuação 
de informações através das 
gerações. Por meio de 
fatores e acessórios esse 
fenômeno é possibilitado. 
A replicação do ADN se 
inicia antes da divisão 
celular e, especificamente 
nos eucariotos, na fase S da 
interfase. Essa replicação 
ocorre de forma 
bidimensional, a partir de 
cada origem de replicação. 
A fidelidade da replicação 
é muito grande, com uma 
média de apenas um erro 
por bilhão de nucleotídeos 
incorporados após a síntese 
e correção dos erros 
durante e imediatamente 
após a replicação. 
Envolve três etapas: 
 Iniciação 
 Ampliação/alongamento 
 Término 
Os homens já são capazes 
de duplicar o material 
genético de forma artificial 
em laboratórios por meio do 
PCR. 
As principais enzimas que atuam nesse processo são: 
 Proteína iniciadora 
 Topoisomerase 
 Helicase 
 SSB 
 Primase 
 DNA polimerase 
 DNA ligase 
 
A replicação do ADN é 
semiconservativa, dessa forma, 
toda fita neoformada do 
material genética apresenta 
apenas uma advinda de sua fita 
mãe. Como pode-se perceber 
na imagem ao lado, o material 
advindo da primeira molécula 
mãe fica em apenas dois 
segmentos de ADN. 
 As demais fitas são 
hibridas, por possuírem material 
doado de outra molécula. 
 Mas, para isso, a dupla 
hélice do ADN necessita girar e 
se desenrolar para que enzimas 
atuem. 
 
E X E R C Í C I O S 
 
 
 
2.2 Enzimas envolvidas na replicação 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.2.1 Proteína iniciadora 
 
2.2.2 Topoisomerase 
 
 
2.2.3 Helicase 
 
É sintetizada no final de G1 e se 
ligam aos sítios específicos do ADN, 
denominados de origens de replicação 
sequências de nucleotídeos especiais. 
 A ligação promove separação das 
fitas do ADN expondo pequeno número 
de bases sem pareamento. 
Observações: 
 • Número de origens de replicação 
é variável dependendo da espécie ou do 
grupo de organismos; 
 • Genoma das bactérias: apenas 
uma origem de replicação. 
Obs.: imagine as fitas abaixo na forma helicoidal. 
Elas estão retilíneas apenas por motivos didáticos 
Ela é uma proteína anelar que 
se encaixa no material genético 
sendo responsável por deixar a fita de 
ADN retilínea como a imagem do 
tópico anterior. Aliviando a torção na 
região onde será feita a replicação. 
Fragmentos de Okazaki 
DNA polimerase DNA polimerase 
DNA ligase RNA primer Primase 
Topoisomerase 
 SSB 
DNA polimerase 
Fita Guia 
Fita 
Descontínua 
Sentido da réplica 
Braçadeira deslizante 
 
Helicase 
Topoisomerase 
E X E R C Í C I O S 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.2.4 SSB 
 
 
 
 
 
 
 
2.2.5 Primase 
 
 
 
 
 
 
 
2.2.6 DNA polimerase 
 
 
 
 
 
 
2.2.7 DNA ligase 
 
 
Ela é a responsável 
por se mover entre as fitas 
duplas cortando-as. Para 
isso, ela utiliza energia da 
hidrólise de ATP para 
separar as fitas da 
molécula de ADN. 
 
SSB 
Ligam-se a cada uma das 
fitas impedindo a religação das 
mesmas. Dessa forma, essas 
proteínas são responsáveis por 
dar estabilidade à molécula 
durante sua replicação. 
 
Helicase 
Primase Catalisa a síntese de ADN por 
meio de um segmento curto de ARN 
complementar inserido em 
determinado ponto do gene, 
sinalizando onde será o início da 
replicação. Isso acontece quando, 
a partir desse seguimento de ARN, 
são anexados nucleotídeos de ADN. 
Catalisam adição de nucleotídeos 
no radical hidroxila da extremidade 3’da 
cadeia que está se formando. Assim as 
fitas só podem crescer no sentido 5’ ao 3’. 
No entanto, elas não quebram as pontes 
de hidrogênio, apenas alongam uma fita 
de ADN. 
 
 
DNA polimerase 
E X E R C Í C I O S 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.3 Mecanismos de replicação 
 No momento da replicação, as proteínas iniciadoras podem se ligar a vários sítios 
para possibilitar uma área de atividade replicadora muito maior. A partir de cada origem 
de replicação, forquilhas são formadas (em sentidos opostos possibilitando a replicação 
bidirecional) entre as fitas, distanciando-as uma da outra. 
 Obs.: As enzimas topoisomerase, helicase, SSB afastam progressivamente as fitas 
de ADN, permitindo a entrada dos nucleotídeos complementares. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DNA ligase 
Liga os segmentos de 
nucleotídeos na fita descontínua, 
mais especificamente, unindo os 
fragmentos de Okazaki com a 
adição de um “tampão” de 
nucleotídeo na região entre os 
fragmentos. 
DNA ligase 
 
A partir disso, as DNA polimerases 
entram em ação fazendo a ligação dosnucleotídeos na nova fita de ADN a partir 
da extremidade 3’ do carbono que 
possui um OH livre (sempre 5’ → 3’) 
fazendo os reparos necessários, 
conforme o ilustrado nesta imagem à 
direita. 
 Como a DNA polimerase só pode 
deslizar no sentido 5’ → 3’, adicionar 
novos nucleotídeos, na extremidade 3’-
OH livre, acaba por crescer a fita no 
sentido da forquilha de replicação e 
outra no oposto. 
 
a outra será produzida em direção 
oposta 
 
ao do deslocamento da forquilha 
E X E R C Í C I O S 
 
 
2.3.1 Na fita 3’ → 5’ 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.3.2 Na fita 5’ → 3’ 
 
 
 
 
 
 
 
Segmentos polinucleotídicos curtos (RNA primers) se ligam a fita molde: formando 
um complexo. Enquanto a DNA polimerase se ligará a este complexo deslocará em 
sentido oposto ao da abertura da forquilha é necessário que periodicamente a DNA 
polimerase retorne à forquilha de replicação e sintetize um novo trecho de ADN. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Existe um nucleotídeo com 
um OH livre. Uma nova base se 
liga na fita velha e, em seguida, a 
polimerase faz a ligação entre os 
dois nucleotídeos. 
 A síntese do ADN 
prossegue na direção 5’ → 3’ e, a 
partir da fita de sentido 3’→ 5’, 
ocorrerá a formação de fita 
contínua na mesma direção do 
movimento da forquilha. 
 
Existe um nucleotídeo com 
um fosfato livre. Uma nova base se 
liga na fita velha. No entanto, a 
polimerase não conseguirá fazer a 
ligação entre os dois nucleotídeos.
 Formação da fita 
descontínua ocorre em direção 
oposta ao movimento da 
forquilha fita será produzida aos 
poucos: pedaços denominados 
fragmentos de Okazaki 
 
 
E X E R C Í C I O S 
 
 
2.4 Telômeros 
O ADN linear possui duas 
extremidades aonde podemos 
encontrar os telômeros. Elas são 
regiões não codificantes de 
proteínas, assim como a região do 
centrômero. Eles são segmentos de 
nucleotídeos responsáveis pela 
proteção do material genético 
codificante. 
Obs.: somente células eucariotas 
possuem telômeros. 
 
2.4.1 Mecanismo dos telômeros 
Estima-se que os telômeros dos cromossomos humanos percam cerca de 100 
pares de base em cada divisão mitótica. Isso representa cerca de 16 sequências 
repetitivas TTGGGG. Após 125 divisões mitóticas os telômeros desaparecem e as células 
morrem. Então o encurtamento dos telômeros, associado às divisões celulares, limita o 
tempo de vida das células somáticas. 
 No entanto, alguns tipos celulares não ocorre o encurtamento dos telômeros, 
como por exemplo, as células estaminais e células cancerosas. O principal mecanismo 
de manutenção do tamanho do telômero é o acréscimo de sequências repetitivas pela 
telomerase 
 
2.4.2 Telomerase 
 
A telomerase é uma 
ribonucleoproteína (RNP) que consiste 
de uma parte proteica e de uma 
molécula de ARN. Ela reconhece a 
sequência do telômero estabelece 
ligação com o ADN e estende a fita 
molde na direção de 5' → 3' 
acrescentando uma nova repetição 
TTGGGG de cada vez. 
 Além disso, a telomerase possui no seu interior uma fita de ARN que serve de 
molde para a extensão dos telômeros. De certo modo essa enzima faz uma "transcrição 
reversa" pois a partir do molde de ARN constrói um novo segmento de ADN na 
extremidade do cromossomo. 
 
 
Telomerase 
Nucleotídeo 
Fita de 
ARN 
ADN 
Divisão celular 
 
Telômero 
Célula 
Núcleo 
 
Cromosso
mo 
 
“Transcriptase reversa” 
E X E R C Í C I O S 
 
 
3. Transcrição 
 
É um processo que constitui do reconhecimento pela 
RNA polimerase de um segmento, na molécula de ADN, 
chamado de Promotor (região promotora). Nessa região 
promotora há uma sequência de nucleotídeos denominada 
TATA Box (TATAAAA), a qual é responsável por ligar a enzima 
da RNA polimerase em sua fita. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DEFINIÇÃO GERAL 
Consiste da síntese de RNA 
a partir do DNA. Ela é 
realizada pela enzima: RNA 
polimerase 
Existe RNA polimerase: 
 ADN dependente: 
transcrição do DNA 
 ARN dependente: 
replicação do genoma de 
alguns vírus de ARN 
Esta enzima reconhece o 
sítio de iniciação do gene e 
identifica a cadeia do ADN 
em que está contido, 
iniciando a transcrição. 
Células eucarióticas: uma 
RNA polimerases para cada 
tipo de ARN 
Polimerase I: sintetiza ARN 
ribossômico 
Polimerase II: sintetiza ARN 
mensageiro 
Polimerase III: sintetiza 
ARNt e ARNsn (envolvidos 
em vários processos de 
manutenção do telômero) 
Obs.: Outras polimerases 
sintetizam ARN dentro da 
mitocôndria e, também, nos 
cloroplastos. 
E X E R C Í C I O S 
 
 
 
3.1 ARNm 
Antes de ir para o citosol, o ARNm sofre modificações no núcleo, conhecida como 
maturação do ARNm (Pré-ARNm). 
 Sequência de modificações: 
1) Na terminação 5’ 
2) Na terminação 3’ 
3) Através do Splicing 
 
Obs.: Transcrição ocorre no núcleo e tradução no citoplasma. E o ARNm precisa ser 
maturado para participar da tradução 
 
3.1.1 Modificação na terminação 5’ 
Nesse processo há a adição de uma estrutura chamada cap 5’. Sem essa 
microestrutura, a tradução das proteínas não ocorre, pois os ARNt a reconhece e se liga 
na estrutura e, além disso, o ribossomo também pode se ligar a ela para que ele possa se 
mover ao longo do ARNm para que a tradução ocorra. Há, também, indícios de que ela 
influencie na remoção dos íntrons e na estabilidade físico-química da molécula. 
o Íntrons: região que “não” codifica do ARN 
o Éxons: região de suma importância do ARN 
Mecanismo da modificação 
1. Adição de um nucleotídeo extra na terminação 5’ 
2. Metilação na base do nucleotídeo recém adicionado 
3. Adição de um grupo metil no açúcar de um ou mais nucleotídeos 
 
3.1.2 Modificação na terminação 3’ 
Ocorre a adição de 50 a 250 adeninas na porção 3’, região conhecida como: 
cauda polyA. Estes nucleotídeos não são codificados no ADN, mas são adicionados após 
a transcrição em um processo chamado poliadenilação 
 
 
 
 
A importância da adição da cauda polyA confere estabilidade ao RNA, 
aumentando o tempo pelo qual o ARNm permanece intacto e disponível para a 
tradução antes da sua degradação no citoplasma. 
Cap 5’ 
Calda polyA 
E X E R C Í C I O S 
 
 
3.1.3 Splicing 
Outra grande modificação que ocorre no pré-ARNm é a remoção dos Íntrons pelo 
processo chamado de Splicing. Estas reações ocorrem em um complexo chamado 
spliceosomo, que consiste em diversas moléculas de ARN e proteínas conjugadas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.2 ARNt 
 
Esse emaranhado de 
nucleotídeos é responsável por 
transportar aminoácidos para 
os ribossomos em processo de 
tradução do ARNm. 
 Em uma visão plana, eles 
têm um formato de folha de 
trevo, possuindo anticódon e 
uma região onde os 
aminoácidos se ligam. 
 
E X E R C Í C I O S 
 
 
3.3 ARNr 
 
 
É uma das moléculas componentes da 
estrutura dos ribossomos, auxiliando-o a ter sua 
forma característica para abrigar a fita de ARNm 
e ARNt 
Obs.: Ribossomos eucariontes possuem 4 
moléculas ARNr 
 
 
Anotações 
 
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E X E R C Í C I O S 
 
 
4. Tradução 
 
 
 
4.1 Ativação do aminoácido 
Ativação realizada pelo aminoacil-RNAt sintetase, 
formando um complexo entre ARNt e aa. 
4.2 Iniciação 
A iniciação ocorre graças aos fatores de iniciação. 
Primeiramente, o ARNm se liga à subunidade 40S (menor) do 
ribossomo e a proteína é ligada ao cap 5’ (sítio de ligação), 
formando o complexo de iniciação (pareamento ARNm 
com ARNt). 
 O primeiro ARNt possui o anticódon UAC (conecta-se 
ao AUG do ARNm) de um lado e o aa Metionina do outro. O 
AUG que será o códon de iniciação mais próximo do Cap 5’. 
Em seguida, a subunidade 60S (maior) do ribossomo liga-se 
ao conjunto ARNm + ARNt, ficando o ribossomo funcional. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.3 Alongamento 
 
DEFINIÇÃO GERAL 
O objetivo de todo 
material genético é que sua 
função seja de alcançar 
essa etapa da manutenção 
vital, que é a tradução das 
informações advindas dos 
genes por meio do ARNm 
(já pronto). 
 Essa é a fase que 
consiste na transformação 
de informação em material 
físico. Tal material são as 
proteínas. Após a migração 
do RNAm para o citoplasma 
ocorre a tradução. Cada 
aa formados são por causa 
de 3 nt enfileirados, 
conhecidos como: códon, 
Trio ou triplete. 
Para a tradução ocorrer é 
necessário que haja uma 
atividade concomitante 
entre os seguintes 
compostos: 
ARNm + ARNr + ARNt + aa 
 
Consiste em 5 fases 
 Ativação do aminoácido 
 Iniciação 
 Alongamento 
 Finalização 
 Enovelamento e 
processamento pos-
transcricional do 
polipeptideo 
E (exit), P (peptidil) e A (aminoacil) 
O metionil-RNAt fica ligado ao sítio 
P quando o ribossomo se fecha 
E X E R C Í C I O S 
 
 
A proteína nascente é alongada pela ligação de novos aminoácidos em sua 
cadeia. O próximo aminoacil-ARNt (complexo de união entre ARNt e aa) pareia ao 
segundo códon do ARNm entrando no sítio A. Os aminoacil-ARNt acompanhados por um 
fator de alongamento + GTP. 
 Quando o ARNt encontra o códon correspondente no ARNm, o GTP (Trifosfato de 
guanosina) é hidrolisado e o fator de alongamento liberado. Após liberação do fator de 
alongamento, ocorre a ligação peptídica, que é catalisada pela subunidade maior do 
ribossomo. 
 Nesse instante ocorre transferência da MET para o aminoacil-ARNt no sítio A, 
enquanto o sítio P fica agora com o ARNt sem aa. Então, ocorre translocação do 
ribossomo, pois ele se move um códon (3 bases) na direção 3‘. 
 O ARNt vazio desloca-se para sítio E 
 O segundo ARNt possui os 2 primeiros aa no sítio P 
 Próximo aminoacil-ARNt pareia ao segundo códon no sítio A 
 
4.4 Finalização 
 
Alongamento da cadeia continua até códon de terminação apareça no sítio A. Códon 
terminação: UAA, UAG, UGA 
Não existe anticódons para códons de finalização - Códons de terminação são 
reconhecidos por fatores de terminação proteicos - RNAm se solta do ribossomo - 
Subunidades ribossomais se separam 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Proteína sendo 
formada 
Fator de 
terminação 
Enovelamento 
E X E R C Í C I O S 
 
 
4.5 Enovelamento 
A proteína necessita ser preparada para que ela possa ser útil ao organismo. Elas 
podem sofrer muitas adições covalentes pós-transcricionais que modulam a atividade de 
muitas de suas cadeias. 
 Acetilação 
 Glicosilação 
 Oxidação 
 Ubiquitação 
 ADP-ribosilação 
 
Anotações 
 
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E X E R C Í C I O S 
 
 
5. Código genético 
 
 
 
5.1 Características principais 
O código genético é a relação entre sequência de 
bases no ADN, transcritas em ARN, para que e a sequência 
correspondente de aminoácidos na proteína seja expressa. 
Vários trios podem codificar o mesmo aminoácido, sendo 
esses trios sinônimos (degenerado). 
Ex.: a prolina é codificada por CCU, CCA, CCG e CCC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.2 Traduzindo o material genético 
 
DEFINIÇÃO GERAL 
Uma proposta brilhante 
sugerida por vários 
pesquisadores, e depois 
confirmada por métodos 
experimentais, foi de que 
cada três letras (trinca de 
bases) do ADN 
corresponderia a uma 
“palavra”, isto é, um 
aminoácido. Nesse caso, 
haveria 64 combinações 
possíveis de três diferentes 
aminoácidos. 
O código genético do ADN 
se expressa por trincas de 
bases, que foram 
denominadas códons. 
Cada códon, formado por 
três letras, corresponde a 
um certo aminoácido. 
A correspondência entre o 
trio de bases no ADN, o trio 
do ARN e os aminoácidos 
por eles especificados 
constitui uma mensagem 
em código que passou a ser 
conhecida como código 
genético. 
Mas, surge um problema. 
Como são vinte os 
diferentes aminoácidos, há 
mais códons do que tipos 
de aminoácidos. Deve-se 
concluir, então, que há 
aminoácidos que são 
especificados por mais de 
um códon, o que foi 
confirmado por meio de 
experimentos. 
Dessa forma, diz-se que o 
código genético é 
degenerado porque cada 
“palavra” pode ser 
especificada por mais de 
uma trinca. 
 Sinal de iniciação: códon AUG 
  Sinal de terminação: códons UAG, UAA e UGA 
 
Sentido da movimentação 
do ribossomo 
Sentido da tradução 
do ARNm 
E X E R C Í C I O S 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ação da RNA polimerase 
 
 
 
 
 
Ação do Ribossomo 
 
 
 
 
 
 
5’ 3’ 
5’ 3’ 
 TAC AAT GCC GGG C T T CAT 
AUG UUA CGG CCC GAA GUA 
5’ 3’ 
Cap 5’ 
 MET LEU ARG PRO GLU VAL 
Calda polyA 
AUG UUA CGG CCC GAA GUA 
Movimento do ribossomo 
E X E R C Í C I O S 
 
 
5.3 Mutações 
5.3.1 Espontâneas 
Erro natural durante a replicação do ADN. 
5.3.2 Induzidas 
Produzidas por agentes mutagênicos 
aumentam a taxa de mutação espontânea 
do ADN (agentes químicos ou radiação). 
 
Mutações pontuais 
São mutações onde há uma troca de nucleotídeo por outro 
5.3.3 Neutra 
Não altera o resultado da tradução, ou seja: há troca de nt, porém, pelo fato de o 
código genético ser degenerado, o mesmo aminoácido é produzido. Esse fenômeno é 
também conhecido como mutação silenciosa. 
5.3.4 Errônea (missense) 
 A alteração de um nt causa a má formação de proteínas. Um aminoácido 
trocado pode causar danos macroscópicos de grande magnitude. Ex.: Anemia 
falciforme (troca da A do códon GAG por U, tornando-o GUG). 
5.3.5 Sem sentido (nonsense) 
 Ocorre quando há um códon de parada em local não esperado, interrompendo, 
assim, a síntese proteica antes do tempo. 
Mutações de deslocamento 
Adição ou perda de um ou mais nucleotídeos do gene 
5.3.6 Frameshift 
É uma mutação de inserção e/ou de deleção. 
 
 
 
 
 
 
 
Normal 
Deleção 
Inserção 
Transcrição 
Transcrição 
Transcrição 
Deslocamento de 
Quadro de Leitura 
E X E R C Í C I O S 
 
 
6. Extração de Ácidos Nucléicos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DEFINIÇÃO GERAL 
E X E R C Í C I O S 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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E X E R C Í C I O S 
 
 
7. PCR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DEFINIÇÃO GERAL 
E X E R C Í C I O S 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
E X E R C Í C I O S 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
E X E R C Í C I O S 
 
 
8. Patologias dos seminários 
 
 
7.1 Fibrose Cística 
 
A fibrose cística é uma doença genética autossômica recessiva. A doença ocorre 
devido a alterações no gene CFTR, que causa um defeito no transporte de íons através 
da membrana celular, gerando problemas nas secreções corpóreas de um modo geral. 
7.1.1 Como ocorre 
O CFTR facilita o transporte de cloro para dentro e para fora das células. Quando 
ocorre uma mutação desse gene a sua síntese não é feita corretamente. Diferentes 
defeitos nessa síntese geram consequências diferentes, como diminuição do número de 
proteínas ou do numero de proteínas funcionas produzidas, ou até mesmo a ausência da 
proteína. Com isso a transferência de cloreto de sódio é interrompida, causando 
desidratação e aumento da viscosidade das secreções, principalmente nos pulmões.
 Deficiência dos canais de cloro impede a absorção de cloreto devido à exigência 
de eletroneutralidade, há a absorção de Na+ e água pela célula. Logo, ocorre a 
desidratação das secreções mucosas, aumentando a viscosidade do muco e obstruindo 
os ductos, repercutindo em uma reação inflamatória. 
 
E X E R C Í C I O S 
 
 
7.1.2 Consequências 
 Produção de muco espesso e acúmulo nas vias do corpo e em órgãos – como 
pulmões, pâncreas, fígado e intestino. 
 Nos pulmões, este acúmulo de secreção associa-se ao aparecimento de 
bactérias que causam infecções graves e constantes, causando inflamação 
pulmonar e colocando a saúde dos pacientes em risco. 
 A bactéria mais comum nas infecções crônicas de pacientes com Fibrose Cística é 
a Pseudomonas aeruginosa (Pa), que afeta pulmões e vias respiratórias. 
Este muco espesso nas vias respiratórias explica o nome popular que a Fibrose 
Cística recebeu por muitos anos: mucoviscidose. 
Os principais aparelhos afetados são o respiratório e o digestivo. No respiratório isso 
ocorre devido ao espessamento do muco pulmonar, que se torna mais difícil de ser 
eliminado e se torna foco de infecções bacterianas. Já as enzimas pancreáticas e 
hepáticas têm dificuldade de chegar no aparelho digestivo, gerando problemascomo 
diarreias, má absorção de nutrientes e dificuldade de ganhar peso. 
7.1.3 Diagnóstico 
Teste do pezinho, porem o exame convencional não inclui o rastreamento dessa 
doença, só no este ampliado. Teste do suor, que mede a quantidade de cloreto no suor, 
que é elevada. 
 
7.2 Alzheimer 
 
7.2.1 Etiologia 
Algumas pessoas são mais vulneráveis à doença do que outras. Porém, é 
improvável que a doença possa ser originada por uma única causa. Um dos fatores de 
risco para a DA que merece destaque é a idade. 
 Dado que as pessoas também vivem mais atualmente, o número de indivíduos 
com a doença de Alzheimer e outras formas de demência tende a aumentar. Estudos 
sugerem que a doença afeta mais as mulheres do que os homens. 
 No entanto, pode haver erro, porque as mulheres, enquanto grupo, vivem mais 
tempo do que os homens. Além disso, a DA é autossômica dominante, a incidência é 
razoavelmente constante dentro da família, pois foi descoberta uma ligação entre o 
cromossomo 21 e a doença de Alzheimer. 
E X E R C Í C I O S 
 
 
7.2.2 Fisiopatologia 
FATORES QUE DESENCADEIAM A DOENÇA DE ALZHEIMER 
 Formação de emaranhados neurofibrilares 
O citoesqueleto é formado por microtúbulos, os microtúbulos têm cadeias de proteína 
Tau que funcionam como uma cola, dando estabilidade e são responsáveis pela 
manutenção da estrutura dos neurônios. Com a hiperfosforilação da proteína Tau (τ), 
ocorre a degradação dos microtúbulos, desintegrando o citoesqueleto e formando, 
consequentemente, um acúmulo de emaranhados neurofibrilares dentro dos neurônios, 
que causa a perda de função dessas células, entrando em colapso, comprometendo a 
transmissão de neurotransmissores. Tal fato tem como consequência a morte neuronal. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Insuficiência de acetilcolina 
 
 
O acúmulo de novelos neurofibrilares e o acúmulo de placas senis no cérebro, 
causam a destruição das células que secretam neurotransmissores. Por consequência, 
ocorre aumento dos níveis de acetilcolinesterase que é a enzima que degrada a 
acetilcolina. Portanto, acontece a perda sináptica. 
Neurônio 
saudável 
Neurônio 
doente 
Proteínas Tau (τ) 
estáveis 
Emaranhado 
neurofibrilar (τ) 
Microtúbulos 
Microtúbulos 
Subunidades de 
tubulina 
Microtúbulos 
desintegrando 
Acúmulo de emaranhado neurofibrilar 
O fenômeno do 
emaranhado neurofibrilar 
de proteínas Tau acontece 
dentro do citosol do 
neurônio 
E X E R C Í C I O S 
 
 
Obs.: a acetilcolina é um neurotransmissor que funciona como propagador de impulsos 
nervosos nas fendas sinápticas. A redução da atividade da enzima que produz a 
acetilcolina reduz a propagação de impulsos. 
 
 Formação de placas senis ou amiloides 
A apolipoproteína se liga ao receptor para redistribuir o colesterol e regenerar o sistema 
nervoso, quando não tem apolipoproteína suficiente, seus receptores se ligam com a APP 
(proteína precursora amiloide) e gera a clivagem proteolítica incorreta da APP, o que 
resulta na produção e deposição da substância β- amiloide (Aβ) formando as placas 
senis. As placas amiloides ou senis, localizada no espaço extracelular, são um agregado 
de peptídeos amiloide. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7.2.3 Estágios da doença 
Os sintomas começam na etapa inicial da doença, porém é o estágio mais difícil 
de se identificar, por ser comumente confundida com sinais da velhice, a DA pode ser 
dividida em fase inicial, intermediária e avançada. 
I. Estágio Inicial: Lapsos de memória recente; Alteração do apetite; Teimosia; 
Mudanças comportamentais (depressão, ansiedade, agressividade, desmotivação); 
Insônia; desorientação leve de tempo e espaço; Dificuldades de guardar novas 
informações; Dificuldade em realizar cálculos. 
II. Estágio Intermediário: Agravamento dos estágios iniciais e: Dificuldade na fala; 
Repetição; Início da dependência física; Perda de vocabulário; Dependência para 
atividades diárias; Alucinações visuais e auditivas (paranoias, achar que está sendo 
roubado, perseguido). 
III. Estágio avançado: Dependência física total; Incontinência urinária; Incontinência 
fecal; Problemas de deglutição; Infecções urinarias; Problemas de circulação; 
Comunicação muito afetada; Perda de memória total; Comportamentos 
inapropriados. 
E X E R C Í C I O S 
 
 
7.2.4 Diagnóstico 
O diagnóstico da Doença de Alzheimer (DA) é feito por um processo de exclusão 
e o diagnóstico definitivo só é possível pelo exame neuropatológico, pela observação 
das placas senis e os emaranhados neurofibrilares no tecido cerebral (post-mortem). O 
diagnóstico da possível DA é dado pela avaliação neuropsicológica, dada pelo grau de 
comprometimento da memória e sintomas da doença 
Exames de neuroimagem: 
Tomografia computadorizada (TC) e ressonância magnética (RM) de crânio. 
 
 
 
 
 
 
 
7.2.4 Tratamento 
Não existe um tratamento curativo ou que reverterá a deterioração causada pela 
doença de Alzheimer, mas existem as opções disponíveis que visam retardar ou 
estabilizar a evolução dos sintomas cognitivos da doença, utilizando fármacos 
específicos, sendo que muitos pacientes não se enquadram neste processo. 
Farmacológico: 
 Os neurolépticos 
 Os antidepressivos 
 Os inibidores das colinesterases 
 
Não farmacológico: 
 Métodos de associas fotos para facilitar a memória 
 Orientação para realidade por meio de conversas 
 
 
Normal DA