351564 DNA e RNA. 2018

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 BIOLOGIA - 3ºs anos. 
 Profª Lacina
 ÁCIDOS NUCLEICOS:
 
 DNA e R N A
 
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 D N A - a molécula da vida
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Célula Procariótica
Célula Eucariótica Animal
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Célula Eucariótica vegetal
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A molécula de DNA
DNA - Ácido DesoxirriboNucléico.
Formada por duas longas cadeias de
nucleotídeos. Quimicamente:
 Um grupo fosfato - PO4,
 Uma pentose - desoxirribose e,
 Uma base nitrogenada
 Ao longo da molécula 
 Quatro bases nitrogenadas:
 
 Adenina (A),Timina (T), 
 Citosina (C) e Guanina (G). 
 
 As duas cadeias de nucleotídeos 
apresentam-se torcidas, formando uma 
dupla hélice e se ligam por pontes de 
hidrogênio, que ocorrem entre as bases
nitrogenadas de cada cadeia, formando
uma "escada". Lateral/, os nucleotídeos 
se unem uns aos outros pelos grupos
fosfato e pelas pentoses. 
A – T
C - G
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- A individualidade de cada organismo reside na ordem sequencial dos distintos degraus.
 É um mensageiro molecular escrito com extremo detalhe em um alfabeto molecular de quatro letras.
 Um alfabeto único serve a todas as formas de vida, porém, o relato que cada célula vai narrando difere de um individuo para outro. 
DNA
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 O DNA: 
 Está presente no núcleo das células eucarióticas, nas 
 mitocôndrias e nos cloroplastos, e no citosol das células 
 procarióticas. 
 Nas células germinativas e no ovo fertilizado, dirige todo 
 o desenvolvimento do organismo, a partir da informação 
 contida em sua estrutura.
 É duplicado cada vez que a célula somática se divide.
 É um polidesoxirribonucleotídeo formado por milhares de 
 nucleotídeos ligados entre si através de ligações 3’, 5’- 
 fosfodiéster. 
 Sua molécula é formada por uma fita dupla antiparalela, 
 enrolada sobre si mesma formando uma dupla hélice.
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A Ligação Fosfodiéster:
  Ocorre entre o fosfato do carbono 5 da pentose de um 
 nucleotídeo e a hidroxila do carbono 3 da pentose do 
 nucleotídeo seguinte.
 A cadeia resultante é bastante polar, e possui: 
 * Uma extremidade 5’- o Fosfato de Carbono 5 da 
 pentose livre ; e, * Uma extremidade 3’ - a 
 hidroxila de carbono 3 da pentose livre. 
 Por convenção, as bases de uma sequência são sempre 
 descritas da extremidade 5’ para a extremidade 3’.
 As ligações fosfodiéster podem ser quebradas 
 enzimaticamente por enzimas chamadas NUCLEASES, que 
 se dividem em: 
 * Endonucleases - quebram ligações no meio da molécula;
 * Exonucleases - quebram ligações nas extremidades da 
 molécula.
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 Propriedades do DNA: 
 * Autoduplicação: o DNA encontra-se num meio onde 
 existem nucleotídeos (desoxirribonucleotídeos), enzimas 
 e substâncias que transferem energia. 
 * A "escada” que representa o DNA abre-se através da 
 desconexão das pontes de hidrogênio que ligavam cada 
 base à sua complementar (A/T; T/A; C/G; G/C). 
 * Nucleotídeos livres do meio encaixam-se na molécula 
 através de pontes de hidrogênio entre suas bases e as 
 complementares, que ficaram expostas pela abertura da 
 escada . 
 * Os nucleotídeos vão sendo ligados entre si por enzimas 
 DNA polimerase, formando duas moléculas idênticas à 
 original, com a mesma seqüência de nucleotídeos .
 * Cada cópia possui uma das cadeias de nucleotídeos da 
 molécula que a gerou, e uma cadeia nova, de nucleotídeos 
 que estavam no suco nuclear. Isso indica que o processo 
 de autoduplicação do DNA é SEMICONSERVATIVO
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 SEMICONSERVATIVO:
 a molécula original se 
 conserva como metade 
 de cada molécula-filha. 
 As cópias do DNA assim 
 produzidas, numa 
 célula em divisão, são 
 distribuídas às células-
 filhas, dotadas do 
 mesmo material 
 genético que a 
 célula-mãe portava.
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Replicação do DNA é o processo de auto-duplicação do material genético mantendo assim o padrão de herança ao longo das gerações.
 A molécula do DNA vai-se abrindo ao meio, por ação de uma enzima chamada DNA polimerase. 
Essa enzima quebra as ligações de pontes de hidrogênio existentes entre as duas bases nitrogenadas das cadeias complementares de nucleotídeos.
 Ao mesmo tempo que o DNA polimerase vai abrindo a molécula de DNA,
 outra enzima - a DNA ligase vai ligando um grupo de nucleotídeos que se pareiam com os nucleotídeos da molécula mãe.
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3ºs anos
ESTUDAR ATÉ AQUI PARA O TRABALHO EM DUPLAS DESTA SEMANA.
Bom estudo.
 Abração. Lacina
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O RNA :  
 Atua como uma espécie de "cópia de trabalho", criada a 
 partir do molde de DNA e utilizada na expressão da 
 informação genética.
 A síntese de uma molécula de RNA a partir de um 
 molde de DNA chama-se "TRANSCRIÇÃO“. Nesta 
 transcrição, modificações podem ocorrer sobre a 
 molécula de RNA transcrita, convertendo-a de uma 
 cópia fiel em uma cópia funcional do DNA.
 Estrutura do RNA: 
 Em relação ao DNA, 4 diferenças são importantes:
 * O RNA possui uracila no lugar da timina na 
 seqüência de bases; 
 * A pentose do RNA é a ribose; 
 * O RNA é formado por uma fita única, com eventual 
 pareamento de bases intracadeia.
 * A molécula do RNA é muito menor que a do DNA.
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Núcleo de célula eucariótica, com R E Rugoso (ribossomos aderidos à carioteca)
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O RNA 
O RNA (ácido ribonucléico) é o ácido nucléico formado a partir de um modelo de DNA. O DNA não é molde direto da síntese de proteínas. Os moldes para síntese de proteínas são moléculas de RNA. Os vários tipos de RNA transcritos do DNA são responsáveis pela síntese de proteínas no citoplasma. Existem três tipos de RNAs:
RNA mensageiro: Contêm a 
informação para a síntese de
 proteínas. Os RNAm representam cerca de 4% do RNA celular total. Atua transportando a informação genética do núcleo da célula eucariótica ao citosol, onde ocorrerá a biossíntese protéica. É utilizado como molde nesta biossíntese.
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RNAm monocistrônico é o RNAm que codifica apenas um polipeptídeo e é característico dos eucariotos.  
  RNAm policistrônico é o RNAm que codifica várias cadeias polipeptídicas e é característico dos procariotos.  
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 RNA transportador: Transporta
 aminoácidos para que ocorra a síntese de proteínas. Os RNAt correspondem a 10% do RNA 
total da célula, e são denominados 
de adaptadores. É a menor molécula 
dos 3 tipos de RNA.
 Está ligado de forma específica a cada um dos 20 aminoácidos encontrados nas proteínas. Faz extenso pareamento de bases intracadeia, e atua no posicionamento dos aminoácidos na sequência prevista pelo código genético, no momento da síntese proteica. 
RNA Ribossômico: (RNA r) – até 80% do RNA total da célula. É encontrado, em associação
com várias proteínas
diferentes, na estrutura
dos ribossomos (organelas 
responsáveis pela síntese
proteica).   
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Os três tipos de RNA desempenham um papel cooperativo; 
 O RNA mensageiro codifica a informação genética (contida no DNA), sob a forma de uma sequência debases que por sua vez especifica uma sequência de aminoácidos; 
O RNA transportador é a chave para o código: 
os aminoácidos especificados pela sequência 
de bases do RNAm são carregados e 
depositados na extremidade em crescimento
da cadeia polipeptídica por moléculas 
específicas de RNAt; 
O RNA ribossômico se combina com um conjunto
 de proteínas para formar os ribossomos, que tem sítios para ligação de todas as moléculas que devem interagir durante o processo de síntese proteica (fatores proteicos, RNAm e RNAt); 
Os ribossomos ligados aos tRNAs e proteínas específicas podem se mover, fisicamente, sobre moléculas de RNAm para traduzir as informações codificadas. 
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O Processo de Transcrição 
Todas as informações sobre a constituição de um ser vivo, seja uma bactéria ou um mamífero, estão contidas no seu DNA. Entretanto, essa mensagem deve ser inicialmente transcrita do DNA para o RNA mensageiro. 
Para que ocorra o processo de transcrição é necessária a presença de uma enzima – a RNA polimerase. Esta enzima:
 reconhece o sítio de iniciação do gene;
 identifica a cadeia do DNA em que está contido e inicia a transcrição.
 Durante este processo, o pareamento dos nucleotídeos de RNA na cadeia de DNA, segue o padrão determinado: A-U; C –G.
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Os nucleotídeos de RNA se unem pelo fosfato e pela ribose. À medida que a molécula de RNA vai sendo construída e se afasta da cadeia ativa do DNA que serviu de molde, a molécula de DNA se reconstitui. 
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A RNA polimerase percorre o molde de DNA e transcreve um de seus filamentos até atingir um terminador. O sinal de termino em E. coli é uma alça com pares de bases na molécula de RNA recém-sintetizada. Essa alça é formada pelo pareamento de bases e sequências que são autocomplementares ricas em G e C. O RNA nascente espontaneamente se dissocia da RNA-polimerase quando á alça se segue uma sequência de Uracilas. alternativamente, a síntese de RNA pode ser determinada pela ação de rõ, uma proteína. Os sinais de inicio e término da transcrição são codificados no molde de DNA. 
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Há a formação do complexo de INICIAÇÃO – o RNAt alojá-se no 1º códon AUG do RNAm
2. Fase de alongamento da cadeia polipeptídica. Uma repetição de passos a, b e c para todo aminoácido incorporado na proteína que está sendo sintetizada: cada passo corresponde a uma trinca de bases a. ligação do aminoacil-tRNA b. formação da ligação peptídica c. translocação 
3. Terminação.
O PROCESSO DE TRADUÇÃO
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A síntese de uma proteína tem início com a associação entre um ribossomo, um RNAm e um RNAt especial (anticódon=UAC) que transporta o aa metionina (AUG) códon de início de tradução. No último estágio o ribossomo chega a um códon de parada (UGA), onde não há aa correspondente, e a cadeia polipeptídica formada é liberada. 
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O Processo de Tradução   
 Após o RNA ter sido transcrito a partir de uma fita molde de DNA. a molécula de RNA mensageiro, se desloca para o citoplasma ( mais especificamente, para os ribossomos), onde ocorre a tradução.
 O processo de tradução consiste na síntese de uma proteína a partir das informações contidas na molécula de RNA mensageiro.
 A chave de todo o processo são os códons, trincas de bases nitrogenadas específicas para cada aminoácido. 
O inverso, no entanto não é verdadeiro pois um único aminoácido pode ser codificado por mais de um códon. 
Veja por exemplo o caso da fenilalanina. A fenilalanina pode ser codificada tanto por UUU como por UUC. No entanto UUU será sempre um dos códons de reconhecimento da fenilalanina. 
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Tradução: refere-se a todo o processo pelo qual a sequência de bases de um RNAm é usada para unir aminoácidos para a formação de uma proteína. 
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Tabela do Código Genético. As letras na coluna esquerda correspondem às bases que ocupam a primeira posição na trinca. As letras na linha superior, correspondem às bases que ocupam a 2ª posição na trinca. As letras da coluna da direita correspondem às bases que ocupam a 3ª posição na trinca 
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Como nós podemos possuir 31 mil genes e 100 mil proteínas?
Alguns genes produzem realmente uma única proteína, como é o caso do gene do hormônio insulina humana pois, bactérias modificada geneticamente que recebem esse gene em seus plasmídeos só produzem essa proteína a partir dele, o que prova que a teoria um gene - uma proteína não está totalmente errada.
Uma série de mecanismos que possam explicar a produção de proteínas diferentes a partir de um único gene vem sendo estudados. O que se observa é que a transcrição e a tradução de diversos genes é muito mais complicada do que a estudada nos livros de biologia convencionais.
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Os aminoácidos constituintes da proteína nascente são capturados no meio através dos RNA transportadores, que possuem os anti-códons, que são trincas de bases nitrogenadas que se paream com os códons presentes na molécula de RNA mensageiro. Uma vez incorporado o aminoácido na nova proteína, o RNA transportador se separa da maquinaria de síntese proteica. 
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R E S U M I N D O: 
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Referências bibliográficas:
Amabis e Martho, BIOLOGIA- Editora Moderna 
César e Sezar - BIOLOGIA - Editora Saraiva 
Sônia Lopes - BIO - Editora Saraiva 
CROW, J. F. Fundamentos de Genética. Rio de Janeiro, LTC. 1981.
FARAH, S. B. DNA: Segredos e Mistérios. 1a. ed. Ed. Sarvier. São Paulo. 1997.
LENINGER, A. L.; NELSON, D. L.; COX, M. M. Princípios de Bioquímica. 2a. ed. Sarvier, 1995.
TORTORA, G. J.; FUNKE, B. R.; CASE, C. C.; CASA, A. K. Microbiologia. 6a. ed. Porto Alegre. Artmed. 2000.
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