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Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar o estilo do subtítulo mestre * * * Ácidos Nucléicos Profª MSc. Sara Tatiana Moreira Vilela do Nascimento * * * Ácido Desoxirribonucléico - DNA * * * Ácido Desoxirribonucléico - DNA Estrutura básica: Nucleotídeo Desoxirribose Adenina GuaninaCitosina Timina Nucleosídeo: açúcar + base nitrogenada * * * Ácido Desoxirribonucléico - DNA Açúcar: Desoxirribose * * * Ácido Desoxirribonucléico - DNA Púricas: 2 anéis Adenina Guanina Bases nitrogenadas: Pirimídicas: 1 anel Timina Citosina * * * Ácido Desoxirribonucléico - DNA 4 tipos diferentes de nucleotídeos: T C A G * * * Ácido Desoxirribonucléico - DNA * * * Ácido Desoxirribonucléico - DNA * * * Ácido Desoxirribonucléico - DNA Fita dupla Antiparalela 5’ 3’ 5’ 3’ * * * * * * * * * Ácido Ribonucléico - RNA Estrutura básica: Nucleotídeo Ribose Adenina Guanina CitosinaUracila * * * Ácido Ribonucléico - RNA Açúcar: Ribose * * * Ácido Ribonucléico - RNA Púricas: 2 anéis Adenina Guanina Bases nitrogenadas: Pirimídicas: 1 anel Uracila Citosina * * * Ácido Ribonucléico - RNA 4 tipos diferentes de nucleotídeos: U C A G * * * Ácido Ribonucléico - RNA 5’ 3’ * * * Ácido Ribonucléico - RNA Fita simples Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar o estilo do subtítulo mestre * * * Estrutura e organização do gene * * * Estrutura e organização do gene Gene = Fragmento de DNA cromossômico capaz de determinar: a) a síntese de uma proteína, b) uma série de proteínas relacionadas ou c) um RNA. * * * Estrutura e organização do gene Maioria dos genes são formados por ÍNTRONS E ÉXONS * * * Estrutura e organização do gene Não existe um modelo único para a estrutura dos genes, nem para seu tamanho ou número de íntrons e éxons. * * * Estrutura e organização do gene * * * Estrutura e organização do gene Um gene fica constantemente sintetizando proteínas? Quando, então, ele deve sintetizar? Quanto de seu produto deve ser sintetizado? * * * Estrutura e organização do gene * * * Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar o estilo do subtítulo mestre * * * Famílias de DNA repetitivo * * * Famílias de DNA repetitivo Maioria do DNA é de cópia única seqüência de nucleotídeos é representada apenas uma vez por genoma haplóide. Ocorre principalmente na eucromatina. Existem as famílias de DNA repetitivo..... Ex: seqüências A-T * * * Famílias de DNA repetitivo Encontradas, na maior parte das vezes, muito compactadas = heterocromatina São mais fáceis de compactar As repetições constituem um sinal indicando que o DNA deve ser compactado mecanismo de defesa contra inserção de transposons Não possuem genes Ocorrem nos centrômeros e telômeros Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar o estilo do subtítulo mestre * * * Estrutura do DNA * * * Cromatina DNA + proteínas específicas Núcleo interfásico: cromatina compactada e descompactada Eucromatina - condensada (ativa) 30nm Heterocromatina + condensada (inativa) + de 30nm * * * Cromatina Núcleo em divisão: cromatina altamente compactada = CROMOSSOMOS * * * Cromatina DNA + Proteínas = HISTONAS * * * Cromatina 5 tipos de histonas; H1, H2A, H2B, H3 e H4 Unidade estrutural básica da cromatina NUCLEOSSOMO 200 pares de bases + octâmero de histonas + H1 * * * Cromatina NUCLEOSSOMO = Centro do nucleossomo: 146 pb + octâmero de histonas + DNA de ligação: 15 a 100 pb liga um centro do nucleossomo a outro Core histônico: octâmero de histonas * * * Cromatina Fibra de 10 nm: primeiro nível de compactação da cromatina Quando essa sofre um enovelamento helicoidal origina a: Fibra de 30 nm: segundo nível de compactação da cromatina * * * Cromatina * * * Cromatina 10 nm 30 nm * * * Cromatina * * * Cromossomos Duplicação do DNA condição determinante para que a célula entre em divisão Fita dupla de DNA se duplica 2 cromátides, resultantes da compactação da fita de 30nm * * * Cromossomo Metafásico Maior compactação observada: 100x Esqueleto metafásico: protéico e central, ao qual se associa as fibras cromatínicas 2 cromátides unidas por uma região de estrangulamento: Constrição primária ou CENTRÔMERO * * * Cromossomo Metafásico Posição do centrômero classificação morfológica: Telocêntrico Acrocêntrico Submetacêntrico Metacêntrico * * * Cromossomo Metafásico Lateralmente ao centrômero: estrutura protéica CINETÓCORO. Função: dirigir a migração dos cromossomos durante a divisão celular. sempre no mesmo lugar * * * Cromossomo Metafásico Telômero: curtas seqüências repetitivas de DNA nas extremidades do cromossomo Função: impedir a adesão dos cromossomos Em humanos: TTAGGG * * * Cromossomo Metafásico Existem técnicas de tratamento e coloração que levam ao aparecimento de BANDAS: Podem evidenciar diferenças na distribuição de componentes da cromatina ou da composição química da cromatina ao longo do cromossomo. Áreas claras = INTERBANDAS Padrão de bandeamento relacionado com a expressão gênica. * * * Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar o estilo do subtítulo mestre * * * Cariótipo e cromossomos * * * Cariótipo Conjunto total de cromossomos em uma célula * * * Cariótipo Célula somática: 23 pares de cromossomos (46 cromoss.) 22 pares autossomos 1 par sexual XX ou XY Homem 46 cromossomos Cachorro 76 cromossomos Drosófila 8 cromossomos Arroz 24 cromossomos * * * Par de cromossomos homólogos Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar o estilo do subtítulo mestre * * * Replicação, Transcrição e Tradução Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar o estilo do subtítulo mestre * * * Replicação * * * Replicação 2 Cadeias molde 2 Cadeias filhas * * * Replicação DNA DNA Fita dupla de DNA se abre em diversos locais = RÉPLICONS Fita continua se abrindo em ambas as direções = REPLICAÇÃO BIDIRECIONAL FORQUILHA DE REPLICAÇÃO local em forma de Y O = origem * * * Replicação Helicase: proteína desenrroladora DNA girase: impede que ocorra um superenovelamento * * * Replicação DNA polimerase: enzima que adiciona nucleotídeos à fita molde de DNA Polimeriza apenas na direção 5’ 3’ DNA polimerase só consegue adicionar nucleotídeos a uma seqüência pré-existente = PRIMER = segmento curto de RNA PRIMERS são produzidos pela enzima PRIMASE * * * Replicação * * * 3’ 5’ Cadeia líder ou cadeia contínua Cadeia retardatária ou cadeia descontínua Fragmentos de OKAZAKI: Cadeias curtas de DNA recém sintetizado * * * Replicação Após a produção do segmento de DNA o PRIMER é removido pela ação de outras enzimas O local onde o PRIMER estava, é preenchido por nucleotídeos DNA-ligase liga, então, os diversos fragmentos, originando a cadeia descontínua * * * Replicação Replicação semi-descontínua: contínua na cadeia líder e descontínua na cadeia retardatária. Replicação semi-conservativa: ao final do processo obtém-se duas fitas duplas de DNA, em cada qual há uma fita molde ou parental e outra recém sintetizada ou filha. * * * * * * Replicação * * * Replicação www.johnkyrk.com/DNAreplication.html * * * Replicação – Reparo no DNA Diariamente ocorrem alterações espontâneas no DNA, durante a replicação ou não. Para corrigi-las ocorre o REPARO DO DNA Menos de um em mil casos: o reparo não é realizado ou é ineficiente = MUTAÇÃO * * * Replicação – Reparo no DNA Existem diversas vias de reparo. Duas + importantes: Reparo por excisão de base nucleotídeo todo é removido Reparo por excisão de nucleotídeos porção de DNA que flanqueia a lesão é removida O intervalo deixado é preenchido pela ação da DNA polimerase + DNA ligase Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar o estilo do subtítulo mestre * * * Transcrição * * * Transcrição * * * Transcrição DNA RNA Fita dupla de DNA se abre Apenas uma das fitas do DNA age como molde para a síntese de uma molécula de RNA * * * Transcrição A fita molde de DNA não é copiada por completo apenas uma porção desta fita é copiada = UM GENE Cada molécula de RNA tem início e término em locais específicos da molécula de DNA molde = REGIÕES PROMOTORAS e TERMINADORAS * * * Transcrição A seqüência de nucleotídeos do RNA é determinada pela complementaridade com o DNA molde Fita simples é formada = RNA Não permanece ligada ao DNA – rapidamente se solta e vai para o citoplasma Enzimas que realizam a transcrição = RNA POLIMERASES (5’ 3’) * * * Transcrição Muitas cópias de RNA podem ser produzidas a partir de um mesmo gene Após a produção da fita simples de RNA ocorre um PROCESSAMENTO * * * * * * Transcrição www.johnkyrk.com/DNAtranscription.html * * * Transcrição 3 tipos de RNA: RNAm = mensageiro RNAr = ribossômico RNAt = transportador * * * RNAm = mensageiro Função: contém a MENSAGEM ou INFORMAÇÃO para a produção da proteína seqüência de aminoácidos (aas) Sai do núcleo em direção ao citoplasma Associa-se a ribossomos no citoplasma Tamanho: varia conforme o tamanho da proteína (pt) a ser produzida * * * RNAm = mensageiro É uma fita complementar ao gene que deve ser traduzido em proteína Cada 3 bases nitrogenadas = CÓDON * * * RNAr = ribossômico Função: formar o ribossomo 50% de toda a massa do ribossomo Formado por 2 subunidades: RIBOSSOMO: organela formada por RNAr + proteína, onde ocorrem as reações químicas de montagem protéica. * * * RNAt = transportador Função: identificar os aas no citoplasma e transportá-los até o ribossomo Formado por 4 alças: 1ª alça: acopla-se ao ribossomo 2ª alça: função desconhecida 3ª alça: contém o ANTICÓDON – seqüência complementar ao códon no RNAm e especifica o aa a ser ligado no RNAt 4ª alça: liga a enzima ativadora aquinoacil sintetase * * * RNAt = transportador aa 1ª Alça 2ª Alça 3ª Alça 4ª Alça Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar o estilo do subtítulo mestre * * * Tradução * * * Síntese protéica RNAr: nucléolo RER/citoplasma Ribossomos RNAm: núcleo RER/citoplasma RNAt: núcleo citoplasma se liga ao seu aa específico * * * RNAt = transportador aa * * * O que é uma proteína? Polímeros de aminoácidos aa + aa + aa + aa + aa + aa + aa + aa + aa + aa + aa * * * Gly = Glicina Ala = Alanina Leu = Leucina Val = Valina Ile = Isoleucina Pro = Prolina Phe = Fenilalanina Ser = Serina Thr = Treonina Cys = Cisteína Tyr = Tirosina Asn = Asparagina Gln = Glutamina Asp = Aspartato Glu = Glutamato Arg = Arginina Lys = Lisina Hys = Histidina Trp = Triptofano Met = Metionina Aminoácidos * * * Síntese protéica * * * Aminoácidos Moléculas que dão origem às proteínas. C N H R C OH O H H * * * Ligação Peptídica É a ligação covalente entre dois aminoácidos. Quando poucos aminoácidos estão ligados peptídeo Quando muitos aminoácidos estão ligados proteína * * * N H R C OH O H H C N H R C OH O H H C H2O O grupo OH do ácido carboxílico de um aminoácido se liga em um dos hidrogênios da amina do outro aminoácido, formando uma molécula de água. * * * N H R C O H H N H R C OH O H C C Um dos carbonos de um aminoácido agora está instável porque está fazendo apenas três ligações, ao invés de quatro. O mesmo está acontecendo com o nitrogênio do outro aminoácido, pois esse está fazendo duas ligações, ao invés de três. * * * N H R C O H H N H R C OH O H C C Ligação Peptídica Então uma ligação covalente entre o carbono de um aminoácido e o nitrogênio do outro acontece. essa ligação é a ligação peptídica. * * * Código genético: Redundante Universal Nunca ambíguo * * * Códon de iniciação * * * * * * Síntese protéica Etapas: Ativação dos aminoácidos Iniciação Elongação Terminação Liberação * * * Síntese protéica – Ativação dos aas aa Ocorre no citoplasma aa liga-se ao RNAt específico Aminoacil-tRNA sintetase específica para cada aa Pode haver + de 1 RNAt para cada aa * * * Síntese protéica - Iniciação RNAm possui um códon de iniciação: AUG RNAm se liga, nessa região AUG, à menor das duas subunidades ribossômicas – fatores de iniciação * * * No ribossomo há 2 espaços onde entram os RNAt com aminoácidos específicos. somente os RNAt que têm seqüência do anti-códon complementar à seqüência do códon entram no ribossomo. Síntese protéica - Elongação Met Phe U A C A A A * * * Uma enzima (fatores de elongação) presente na subunidade maior do ribossomo realiza a ligação peptídica entre os aminoácidos. Síntese protéica - Elongação Met Phe * * * O RNAt “vazio” volta para o citoplasma para se ligar a outro aminoácido. Síntese protéica - Elongação * * * O ribossomo agora se desloca uma distância de 1 códon para “frente”. o espaço vazio é preenchido por um outro RNAt com seqüência do anti-códon complementar à seqüência do códon. Síntese protéica - Elongação * * * Uma enzima (fatores de elongação) presente na subunidade maior do ribossomo realiza a ligação peptídica entre os aminoácidos. Síntese protéica - Elongação * * * A U G U U U C U U G A C C C C U G A A A A G A A Assim o ribossomo vai se deslocando ao longo do RNAm e os aminoácidos são ligados. O RNAt “vazio” volta para o citoplasma para se ligar a outro aminoácido. Síntese protéica - Elongação * * * Quando o ribossomo passa por um CÓDON DE TERMINAÇÃO nenhum RNAt entra no ribossomo, porque na célula não existem RNAt com seqüências complementares aos códons de terminação. Síntese protéica - Terminação * * * A U G U U U C U U G A C C C C U G A Então o ribossomo se solta do RNAm, a proteína recém formada é liberada e o RNAm é degradado. Síntese protéica - Liberação * * * Considerações Finais Uma proteína + de 70 aminoácidos ligados. 1 códon 3 nucleotídeos no RNAm 1 códon 1 aminoácido na proteína Nº de ligações peptídicas Nº de aminoácidos – (menos) 1. * * * Considerações Finais 1 anticódon 3 nucleotídeos no RNAt O anticódon é complementar ao códon Cada RNAt leva consigo apenas um tipo de aminoácido quem determina qual aminoácido será transportado é o anticódon. Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar o estilo do subtítulo mestre * * * Ciclo celular * * * O ciclo celular Dividido em: Intérfase Divisão Celular Mitose Meiose * * * Divisão Celular Intérfase O Ciclo Celular Núcleo mitótico Núcleo interfásico * * * Núcleo interfásico Durante a intérfase o DNA pode: DNA DNA DNA RNA Proteína Replicação Transcrição Tradução * * * Divisão Celular Intérfase O Ciclo Celular * * * * * * Intérfase Fases: G1 – síntese de proteínas S – duplicação do DNA G2 – síntese de proteínas e DNA duplicado * * * G1 S G2 Síntese Protéica Duplicação do DNA Síntese Protéica * * * Mitose Importância: Produz células 2 filhas idênticas a célula mãe. Duplicação do DNA Divisão Celular * * * Duplicação do DNA Div 1: Separação dos cromossomos homólogos. Div 2: Separação das cromátides irmãs. Meiose * * *
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