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Estrutura do DNA Transcrição e Tradução Alissandra Trajano 2 Estrutura do DNA DNA é um polímero em forma de hélice dupla. 3 Estrutura do DNA É formado pelos ácidos nucléicos que consistem de um fosfato, uma pentose e de uma amina. Estrutura 3D 4 DNA Backbone A hélice tem uma espinha dorsal (backbone) formada por uma seqüência alternada de fosfato e ribose (açúcar) à qual se ligam bases nitrogenadas. RIBOSE FOSFATO RIBOSE FOSFATO BASE BASE 5 Estrutura do DNA As bases nitrogenadas podem ser de quatro tipos: Adenina Citosina Guanina Timina 6 Tipos de Bases: PURINAS Adenina (A) e Guanina (G) 7 Tipos de Bases: PIRIMIDINAS Timina (T) e Citosina (C) 8 Dupla Hélice do DNA As BASES são hidrofóbicas, e a molécula de DNA é constituída de duas hélices. Duas cadeias polinucleotídicas ligam-se por forças termodinâmicas (fracas), formando uma molécula de DNA. 9 Dupla Hélice do DNA 10 Pares de Base Pares de Base são formados por dois tipos de ligação: Ligação A-T, formada por duas pontes de Hidrogênio. 11 Pares de Base Pares de Base são formados por dois tipos de ligação: Ligação C-G, formada por três pontes de Hidrogênio 12 DNA Fita Dupla - Estrutura 13 Dogma Central da Biologia O DNA tem a capacidade de autoduplicar-se, além disso ele também origina a fita de RNA, que por sua vez, sintetiza aminoácidos para produzir proteína. Replicação do DNA out/2007 14 A replicação é um processo realizado pela célula e consiste na duplicação de uma molécula de DNA. Isso ocorre sempre que a célula se divide para formar novas células (mitose) ou células de reprodução (meiose) e como todas as células somáticas possuem a mesma quantidade de DNA, é necessário duplicar o material genático. 15 Replicação do DNA Transcrição 16 O primeiro passo é o rompimento das ligações de hidrogênio entre as bases nitrogenadas dos nucleotídeos, permitindo a separação das duas fitas. Esse processo é auxiliado pela enzima DNA helicase. E como a DNA helicase sabe onde ela vai começar a “abrir” o DNA? Nós possuímos em cada cromossomo uma região denominada origem de replicação, composta por uma sequência de nucleotídeos que a DNA helicase reconhece. Então, toda vez que a célula duplica seu DNA, ela começa no mesmo local. Cada fita de DNA servirá como molde para a síntese de uma nova fita de DNA. Esse é o segundo passo, quando atuam as DNA polimerases. Essas enzimas ligam nucleotídeos que estavam dispersos no núcleo aos nucleotídeos das fitas de DNA, obedecendo às regras de pareamento entre as bases nitrogenadas. Com isso cada dupla fita de DNA nova formada será metade antiga e metade nova, e por isso que se diz que a duplicação do DNA é semiconservativa. Existem outras enzimas que atuam nesse processo, como as DNA primases que adicionam os primeiros nucleotídeos antes da DNA polimerase, além de existirem diversos tipos de DNA polimerases. O interessante é que as polimerases, além de adicionarem os nucleotídeos, possuem a capacidade de verificar se acabaram de cometer erros, a chamada atividade revisora. Mesmo com todo esse cuidado, as polimerases erram e causam muitas das nossas mutações no genoma. A replicação sempre ocorre em um sentido: 5’- 3’, isso quer dizer que vai do grupo fosfato de um nucleotídeo (que está ligado ao carbono 5’ do açúcar) para o grupo hidroxila de outro (que está ligado ao carbono 3’ do açúcar). Com isso, a polimerase consegue sintetizar uma cadeia de maneira contínua, mas a outra não (as fitas ficam em sentidos antiparalelos). Esta fita retardada é formada aos pouquinhos, e cada fragmento que é formado é dado o nome de fragmento de Okazaki, que foi o pesquisador que os descobriu. 1. A dupla fita de DNA em formato helicoidal se prepara para o rompimento das ligações de hidrogênio. 2. A enzima DNA helicase entra em contato com o DNA no ponto de origem da replicação. 3. O DNA perde o seu formato de hélice, tornando-se uma dupla fita, momento em que as pontes se rompem por ação enzimática, a fita de DNA abre-se deixando expostas as bases nitrogenadas. 4. Ação das enzimas: RNA mensageiro junto ao RNA polimerase e ao DNA polimerase atuam unindo os nucleotídeos para formas as novas bases nitrogenadas. 5. O DNA esta pronto para formar uma nova célula. 17 Transcrição Tem três passos básicos: 1. Início :O ribossomo se liga ao sítio de iniciação específico no mRNA, enquanto o tRNA iniciador é ligado ao códon iniciador e ligado ao ribossomo. 2. Alongamento: Aminoácidos são adicionados à cadeia polipeptídica, de acordo com a seqüência especificada. Os mesmos passos são repetidos até que o STOP códon sinaliza o final. 3. Finalização: A proteína é desligada do ribossomo. out/2007 18 Tradução O mRNA migra do núcleo para o citoplasma, onde estão os ribossomos. Os ribossomos são compostos de duas unidades, uma pequena e uma grande, que cercam o mRNA e – para cada códon (sequência de três nucleotídeos) – agregam um tRNA com o aminoácido correspondente. 19 Tradução – Inicia no núcleo Início :O ribossomo se liga ao sítio de iniciação específico no mRNA, enquanto o tRNA iniciador é ligado ao códon iniciador e ligado ao ribossomo. Tradução – RNA em ação 21 22 T r a d u ç ã o Alongamento: Aminoácidos são adicionados à cadeia polipeptídica, de acordo com a sequência especificada. 23 Sequência de aminoácidos formada durante a tradução 24 Proteína Quaternária
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