Estrutura E Funcao

Prévia do material em texto

Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 1
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 1
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 2
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 2
Estrutura e Função do Material 
Genético
Nalini Drieli Josviak – Doutorado
drinaly@gmail.com
AU09
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 3
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 3
Material Genético: hereditariedade e variação
•Herediteriedade → semelhante gera semelhante.
•Variação → diversidade de seres vivos em diferentes 
níveis.
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 423/07/2014 4
Variação
Charles Darwin (1859)
• Evolução lenta, gradual e 
contínua. 
•Seleção natural: sobrevivência e 
reprodução diferencial dos mais 
adaptados.
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 523/07/2014 5
Hereditariedade
Gregor Mendel (1865) - Leis da hereditariedade
A Pureza dos Gametas
A Segregação Independente
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 6
Clique para editar o estilo do 
título mestre
23/07/2014 6
•Redescoberta das Leis de Mendel (1900) → Hugo de 
Vries, Carl Correns e Erick von Tschermak-Seysenegg.
•Fatores mendelianos nos cromossomos (1902) → Walter 
Sutton e Theodor Boveri. 
Os termos gene, genótipo e fenótipo (1909) → Wilhelm 
Johannsen.
•Teoria Cromossômica da Herança (1910) → Thomas Hunt 
Morgan
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 7
Clique para editar o estilo do 
título mestre
23/07/2014 7
•Maioria do DNA está nos cromossomos.
Evidências indiretas de que o DNA possui a informação 
genética dos organismos vivos
•Correlação entre quantidade de DNA e número de 
cromossomos das células.
•Composição do DNA é a mesma nas diferentes células 
de um organismo.
•DNA é mais estável que RNA e proteínas.
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 823/07/2014 8
Descoberta da Transformação em Bactérias
Frederick Griffith (1928)
•Encapsulados: tipo S → virulentos
•Não-encapsulados: tipo R → avirulentos
Pneumococos
•Cápsula: composição de polissacarídeos
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 9
Clique para editar o estilo do 
título mestre
23/07/2014 9
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 10
Clique para editar o estilo do 
título mestre
23/07/2014 10
2 explicações:
• As Bactérias S mortas haviam ressuscitado!
• As bactérias R haviam sido transformadas em bactérias 
S por algum tipo de substancia liberadas pelas bactérias 
mortas 
Princípio Transformante
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 1123/07/2014 11
A primeira evidência direta (1944)
Avery, McLeod e McCatrhy
DNA é responsável pela transformação bacteriana.
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 12
Clique para editar o estilo do 
título mestre
23/07/2014 12
Em 1944, experimento replicado in vitro
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 1323/07/2014 13
Estrutura dos ácidos nucleicos (DNA e RNA)
•Subunidades repetidas: nucleotídeos
Cada nucleotídeo:
•Grupo fosfato;
•Pentose;
•Base nitrogenada.
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 1423/07/2014 14
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 1523/07/2014 15
Polinucleotídeos:
• ligações 
fosfodiester 
RNA: polímero 
unifilamentar
DNA: molécula 
bifilamentar
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 1623/07/2014 16
Estrutura do DNA 
•Concentrações iguais
Adenina (A) e Timina (T) 
Citosina (C) e Guanina (G)
•Concentração total 
pirimidinas (C+T) = purinas (A+G)
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 1723/07/2014 17
Estrutura do DNA: a 
Dupla Hélice 
Watson e Crick (1953) 
•Dupla hélice dextrógira → Dois 
filamentos helicoidizados.
•Pontes de Hidrogênio: bases 
complementares.
•Pares de bases perpendiculares ao 
eixo da molécula.
•Filamentos antiparalelos.
•Estabilidade → Pontes de 
Hidrogênio e interações 
hidrofóbicas.
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 1823/07/2014 18
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 19
Clique para editar o estilo do 
título mestre
23/07/2014 19
Cromossomos
• DNA + Proteínas  Condensado
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 2023/07/2014 20
Estrutura cromossômica de procariontes
•Um conjunto de genes. 
•Um cromossomo contendo uma única molécula de 
DNA.
•Molécula de DNA circular.
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 2123/07/2014 21
Estrutura cromossômica de eucariontes
•Um conjunto de genes por cromossomo.
•Uma molécula de DNA por cromossomo.
•Vários cromossomos no núcleo das células.
•Cromatina: DNA + proteínas cromossômicas + RNA.
•Cromossomos compactados em graus variáveis: 
regional e fase do ciclo celular.
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 2223/07/2014 22
Condensação do DNA em Cromossomo
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 2323/07/2014 23
Heterocromatina
Eucromatina
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 24
Clique para editar o estilo do 
título mestre
23/07/2014 24
Material Genético: três funções essenciais
•Função genotípica → replicação
•Função fenotípica → expressão gênica
•Função evolutiva → mutação
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 25
Clique para editar o estilo do 
título mestre
23/07/2014 25
Núcleo Celular
Função
1) Helicases abrem a dupla 
hélice
2) SSB mantém a fita aberta
3) Primer para iniciar a 
replicação
4) DNA polimerase sintetiza 
novo filamento (5’------3’)
5) Topoisomerases impedem o 
super enrolamento da fita 
6) Ligase para unir os 
fragmentos de Okazaki
Replicação do DNA
Primer
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Cliquepara editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 26
Clique para editar o estilo do 
título mestre
23/07/2014 26
Primer  RNA
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 27
Clique para editar o estilo do 
título mestre
23/07/2014 27
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 28
Clique para editar o estilo do 
título mestre
23/07/2014 28
Núcleo celular 
Função
Transcrição Gênica
• RNA polimerase
• Preoteínas regulatórias (fatores de transcrição) 
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 29
Clique para editar o estilo do 
título mestre
23/07/2014 29
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 30
Clique para editar o estilo do 
título mestre
23/07/2014 30
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 31
Clique para editar o estilo do 
título mestre
23/07/2014 31
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 32
Clique para editar o estilo do 
título mestre
23/07/2014 32
Transcrição Gênica
Proteína 
ativadora
Sequencia
Enhancer
Promotor
Início 
do 
gene
Proteína 
ativadora
Transcrição
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 33
Clique para editar o estilo do 
título mestre
23/07/2014 33
Transcrição em Procariotos
• Genes organizados em operons 1 promotor para vários genes 
• Regiões regulatórias próximas ao promotor.
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 34
Clique para editar o estilo do 
título mestre
23/07/2014 34
Transcrição em Procariotos
Clique para editar o estilo do 
título mestre
Clique para editar o estilo do 
subtítulo mestre
23/07/2014 3523/07/2014 35
Estudo dirigido
1. O DNA não possui sempre a mesma forma, sua forma pode variar dependendo 
das condições em que ele é colocado. Cite alguns tipos de DNA modificado, 
especificando a sua forma e o fato que o levou a modificação.
2. Se o conteúdo GC de uma molécula de DNA é 56%, qual a porcentagem de cada uma das 
bases nesta molécula? 
3. O DNA é uma cadeia muito longa formado por unidades repetidas e unidas, 
essas unidades se unem e formam uma cadeia. Cite o nome dessa unidade essencial 
para formação do DNA e sua estrutura.
4. Quais são as funções essenciais do Material Genético?
5. Diferencie estruturalmente RNA e DNA, inclusive com relação ao pareamento de bases.
6. Qual a Principal diferença entre o material genético de procariontes e eucariontes?
7. Qual é a função do primer e por que ele é necessário para a replicação do DNA?
8. Qual o motivo pelo qual uma das fitas do DNA deve ser sintetizada em fragmentos durante 
a replicação?
9. Uma menor parte do DNA de uma célula é composta por regiões codificadoras, ou 
gênicas. Explique quais são as demais partes do DNA e por que elas são importantes.
10. Qual a principal diferença entre procariontes e eucariontes no que diz respeito a 
transcrição.