Aula1Farmacia DNA estrutura propriedades2018.1

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO 
CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE - INSTITUTO DE CIÊNCIAS 
BIOMÉDICAS 
INSTITUTO DE BIOQUÍMICA MÉDICA LEOPOLDO DE MEIS 
Bem Vindos!! 
Horário	
  de	
  aulas:	
  terças	
  de	
  13:00	
  as	
  15:00h	
  	
  e	
  	
  quintas	
  	
  feiras	
  de	
  15:00	
  às	
  17:00h	
  	
  
No	
  de	
  créditos:	
  03	
  (três)	
  
	
  
Prof.	
  Responsável:	
  Adriana	
  S.	
  Hemerly	
  
Laboratório	
  de	
  Biologia	
  Molecular	
  de	
  Plantas,	
  Bloco	
  L,subsolo,	
  Sala	
  29,	
  
	
  IBqM	
  L.	
  de	
  Meis	
  	
  
hemerly.adriana@gmail.com	
  
	
  
Aline	
  Cunha	
  (aline_paternon@yahoo.com.br)	
  
Tháyna	
  Sisnande	
  (thay.sisnande@hotmail.com)	
  
	
  
BIOQUÍMICA	
  	
  I	
  –	
  BQM	
  101	
  
BIOQUÍMICA	
  I	
  –	
  BQM	
  101	
  
	
  
Biomoléculas	
  (DNA,	
  RNA,	
  Proteínas,	
  Lípidios	
  e	
  Polissacarídeos)	
  	
  	
  
	
  
-­‐Fundamentos	
  de	
  Biologia	
  Molecular	
  (Ácidos	
  nucléicos,	
  replicação,	
  
transcrição	
  e	
  biossíntese	
  das	
  proteínas).	
  Técnicas	
  em	
  Genômica,	
  SNPs	
  e	
  	
  
Aplicações	
  na	
  Farmácia.	
  	
  
	
  
-­‐	
  Enzimas.	
  Proteínas	
  plasmáZcas.	
  Cascata	
  de	
  coagulação	
  sanguinea	
  e	
  
drogas	
  anZcoagulantes	
  e	
  anZtrombóZcas.	
  	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  Calendário	
  do	
  1o	
  semestre	
  de	
  2018	
  	
  
	
  
Bloco	
  I	
  	
  -­‐	
  DNA	
  E	
  PROTEÍNAS	
  	
  
Profs.	
  do	
  bloco:	
  Adriana	
  Hemerly,	
  	
  	
  
Aline	
  Cunha	
  e	
  Tháyna	
  Sisnande	
  
Período:	
  	
  20/03	
  –	
  08/05	
  
	
  	
  
2a	
  chamada,	
  a	
  prova	
  poderá	
  conter	
  questões	
  dos	
  dois	
  Blocos	
  -­‐	
  	
  03/07	
  
	
  Prova	
  final,	
  a	
  prova	
  poderá	
  conter	
  questões	
  dos	
  dois	
  Blocos	
  -­‐	
  	
  	
  	
  10/07	
  
	
  Bloco	
  II	
  	
  -­‐	
  	
  ENZIMAS,	
  CARBOIDRATOS	
  E	
  LIPÍDEOS	
  
Profs.	
  do	
  bloco:	
  	
  Paulo	
  Mourão	
  	
  e	
  Ismael	
  Queiroz	
  
Período:	
  	
  10/05	
  –	
  28/06	
  
Calendário BLOCO I - DNA E PROTEÍNAS 
12 e 16/03 - semana de recepção aos calouros (não haverá aula) 
20/03 - Aula 1: DNA - estrutura e propriedades 
22/03 - Aula 2 e 3: Replicação do DNA e Tecnologias de análise do DNA 
27/03- Estudo Dirigido I (0.5 pontos) em salas separadas (apresentação citronela) 
29/03- Aula 4 e 5: Transcrição Gênica e Controle da Expressão Gênica 
03/04- Aula 6: Código Genético e aminoácidos 
05/04 - Aula 7: Tecnologias do DNA recombinante 
10/04 - Turma A: Aula 8 e PRÁTICA 1: em salas separadas 
 Turma B: Estudo Dirigido II (0.5 pontos) em salas separadas 
12/04- Turma B: Aula 8 e PRÁTICA 1: em salas separadas 
 Turma A: Estudo Dirigido II (0.5 pontos) em salas separadas 
17/04- Prova 1 (teórica: das aulas 1-7) (4.0 pontos) em salas separadas 
19/04- Aula 9: Proteínas: estrutura e propriedades 
24/04-Turma B: Aula 10 e PRÁTICA 2 em salas separadas 
 Turma A: Estudo Dirigido III (0.5 pontos) em salas separadas 
26/04- Turma A: Aula 10 e PRÁTICA 2 em salas separadas 
 Turma B: Estudo Dirigido III (0.5 pontos) em salas separadas 
01/05 - feriado 
03/05- Aulas 11 e 12: Genômica 
08/05 - Prova 2 (teórica: das aulas 8-12) (3.5 pontos) em salas separadas 
 
 Avaliação: 
3 Estudos Dirigidos (0.5 pontos cada): 1.5 pontos total 
Apresentação de trabalho: 1.0 ponto (0.5 - individual, 0.5 - grupo) 
Provas: 4.0 + 3.5 pontos 
 
Atividade de Monitoria: 
 
4 Listas de Exercícios com as Monitoras 
(três listas de exercícios substituem uma nota de ED perdid)) 
 
Monitoras: 
Ana Beatriz Mattos (biamattos1994@gmail.com), 
Juliana Almeida (jubsalmeida@live.com) 
 
Horários da monitoria: 
- terça 15-17h 
- sexta 15-17h 
 
Local da monitoria: a definir 
Local das Aulas Teóricas 
Turma A e B: 
Terça: 13 às 15h – L 11ss, 
Quinta: 15 às 17 h – L 11ss 
 
Local das Aulas Práticas: 
PARG - sala 33A Bloco B, CCS 
 
 Local das Aulas em salas separadas (ED e prova) 
Turma A Terça: 13 às 15h - L 11 SS, Quinta: 15 às 17 h - L 11 ss 
Turma B Terça: 13h às 15h – N113, Quinta: 15h às 17h- J02-ss 
 
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA: 
 
ALBERT, L. LEHNINGER, DAVID, L. NELSON, MICHAEL M. COX. 
Princípios de Bioquímica. Editora: Sarvier, 6ª edição, 2014. 
 
BRUCE ALBERTS, ALEXANDER JOHNSON, JULIAN LEWIS, 
MARTIN RAFF, KEITH ROBERTS E PETER WALTER. Biologia 
Molecular da Célula (Molecular Biology of the Cell) Garland Science, 
5a edição, 2007 
 
LEWONTIN, RICHARD C. / CARROLL, SEAN B. / GRIFFITHS, 
ANTHONY J. F. / WESSLER, SUSAN R. Introdução à Genética. Rio 
de Janeiro: Guanabara Koogan,10a edição, 2013 
 
MENCK, C.F.F., SLUYS, M.V. Genética Molecular Básica: dos genes 
ao genoma. Editora Guanabara Koogan, , 1a edição, 2017 
 
Aula	
  1:	
  
DNA:	
  estrutura	
  e	
  
propriedades	
  
Curso BQM101 
Bioquímica I - Farmácia 
Adriana S. Hemerly-IBqM - UFRJ 
(hemerly.adriana@gmail.com) 
 
• Que	
  é	
  o	
  DNA?	
  
• Quais	
  são	
  as	
  funções	
  do	
  DNA?	
  
Dogma	
  Central	
  da	
  Biologia	
  Molecular	
  
- DNA: possui a informação, é “estático” 
- Fluxo da informação = Expressão da informação 
História	
  da	
  Biologia	
  Molecular	
  
1865,	
  Mendel,	
  GenéZca:	
  hereditariedade	
  
	
  
1868,	
  Miescher	
  isola	
  substâncias	
  do	
  núcleo	
  contendo	
  fósforo	
  
	
  Nucleína:	
  ácida,	
  ácidos	
  nucleicos	
  (DNA	
  e	
  RNA)	
  
	
   	
  	
  	
  básica	
  (proteína)	
  
	
  
1928,	
  Griffith,	
  fator	
  transformante	
  
	
  
1865, Mendel, Genética: hereditariedade 
 
1868, Miescher isola substâncias do núcleo contendo fósforo 
 Nucleína: ácida, ácidos nucleicos (DNA e RNA) 
 básica (proteína) 
 
1928, Griffith, fator transformante 
 
1944, Avery, MacLeod and McCarty, repetiram o experimento de Griffith 
e mostraram que o fator transformante (genético) = DNA 
 DNA: quantidade constante, estável, exclusivo do núcleo 
 
1952, Hershey e Chase, em vírus o fator genético é o DNA 
 
História	
  da	
  Biologia	
  Molecular	
  
1865, Mendel, Genética: hereditariedade 
 
1868, Miescher isola substâncias do núcleo contendo fósforo 
 Nucleína: ácida, ácidos nucleicos (DNA e RNA) 
 básica (proteína) 
 
1928, Griffith, fator transformante 
 
1944, Avery, MacLeod and McCarty, repetiram o experimento de Griffith 
e mostraram que o fator transformante (genético) = DNA 
 DNA: quantidade constante, estável, exclusivo do núcleo 
 
1952, Hershey e Chase, em vírus o fator genético é o DNA 
 
1953, Watson e Crick, estrutura do DNA (64 anos) 
História	
  da	
  Biologia	
  Molecular	
  
• Qual	
  é	
  	
  a	
  composição	
  do	
  DNA?	
  
Estrutura	
  básica	
  de	
  um	
  nucleoideo	
  
DNA = ácido desoxirribonucleico 
 
RNA = ácido ribonucleico 
Bases nitrogenadas 
Nucleoideos	
  -­‐	
  DNA	
  
• Qual	
  é	
  	
  a	
  estrutura	
  do	
  DNA?	
  
• Quais	
  são	
  as	
  propriedades	
  do	
  DNA?	
  
Ø Polímero de nucleotídeos formado por: 
-grupo fosfato e pentose deoxiribose (parte fixa) 
- e base nitrogenada (parte variável: sequência de bases é a informação genética 
Ø Esqueleto açúcar-fosfato: posição 5’ da pentose se conecta a posição 3’ de outra 
pentose via grupo fosfato 
Propriedades	
  dos	
  ÁcidosNucleicos	
  
Watson	
  e	
  Crick,	
  1953:	
  a	
  estrutura	
  do	
  DNA	
  
> Dados de difração de raios X: diâmetro, 2nm, DNA forma uma hélice regular, volta completa 
3,4nm, distância entre nucleotídeos 0.34nm, 10 nucleotídeos/volta 
Ø Densidade sugere 2 fitas 
Ø Diâmetro constante sugere que as bases apontam para dentro e que purina pareia com 
pirimidina 
Ø Propuseram que as 2 fitas se associam através de pontes de H entre as bases nitrogenadas 
Ø Proporção de G C e A T, pareamento de bases, bases complementares 
Ø Fitas são antiparalelas 
Propriedades	
  dos	
  Ácidos	
  Nucleicos	
  
§  As fitas são complementares (A pareia com T e G pareia com C) e 
antiparalelas 
§  Cadeia tem polaridade, 5’ PO4, 3’ OH 
§  Em pH 7, são ácidos, carregados negativamente 
§  Maior conteúdo de GC, maior estabilidade 
§  Bases nitrogenadas para dentro, fosfato e açúcar para fora 
§  2 forças mantém a dupla hélice: 
 (1)pontes de hidrogênio formadas pelas bases complementares 
 (2) interações hidrofóbicas, que forçam as bases a se "esconderem" 
 dentro da dupla hélice 
Imagem	
  do	
  DNA	
  visto	
  por	
  microscopia	
  eletrônica	
  
Enzo	
  di	
  Fabrizio	
  at	
  the	
  Italian	
  InsZtute	
  of	
  Technology	
  in	
  Genoa,	
  Italy,	
  2012	
  
1.	
  Qual	
  é	
  	
  a	
  composição	
  e	
  estrutura	
  do	
  DNA?	
  
Coloque	
  CERTO	
  (C)	
  ou	
  ERRADO	
  (E)	
  para	
  as	
  afirmações	
  abaixo:	
  	
  	
  
	
  
A.	
  Cada	
  um	
  dos	
  filamentos	
  de	
  DNA	
  é	
  composto	
  por	
  milhares	
  ou	
  milhões	
  de	
  unidades	
  
chamadas	
  nucleoideos,	
  encadeados	
  em	
  sequência.	
  
	
  
B.	
  Em	
  sua	
  composição	
  é	
  possível	
  encontrar	
  quatro	
  bases	
  nitrogenadas	
  diferentes:	
  a	
  adenina,	
  
a	
  citosina,	
  o	
  aminoácido	
  e	
  a	
  proteína.	
  
	
  
C.	
  É	
  formado	
  por	
  duas	
  fileiras	
  de	
  nucleoideos	
  torcidas	
  juntas	
  em	
  forma	
  de	
  hélice.	
  
	
  
D.	
  Duas	
  cadeias	
  de	
  DNA	
  são	
  complementares	
  quando	
  houver	
  uma	
  base	
  A	
  em	
  uma	
  delas	
  e	
  U	
  
na	
  outra,	
  e,	
  onde	
  houver	
  um	
  C	
  em	
  uma	
  cadeia,	
  haverá	
  um	
  G	
  na	
  outra.	
  
Procariontes	
  x	
  Eucariontes	
  
• DNA	
  de	
  uma	
  célula	
  humana	
  tem	
  
aproximadamente	
  2	
  metros	
  divididos	
  em	
  
46	
  cromossomos	
  
• Ele	
  	
  cabe	
  dentro	
  do	
  núcleo,	
  que	
  tem	
  
aproximadamente	
  0,006	
  mm	
  de	
  diâmetro	
  
• Como	
  isso	
  é	
  possível?	
  
Propriedades	
  do	
  material	
  genéZco	
  em	
  eucariotos	
  
Estrutura do DNA 
- primária: sequência 
- secundária: hélice 
- terciária: enovelamento 
em cromossomas 
DNA está organizado em 
cromosomas de diversos 
tamanhos 
 
H2A 
H2B 
H3 
H4 
O	
  DNA	
  em	
  eucariotos	
  é	
  encontrado	
  no	
  núcleo	
  
empacotado	
  com	
  proteínas	
  
Genes,	
  DNA	
  e	
  Bases	
  
Cromossoma carrega muitos genes 
 
A hélice dupla de DNA tem 2 fitas 
 
Uma fita de DNA é feita de muitos 
nucleotídeos 
 
Cada nucleotídeo é composto de uma base 
nitrogenada, um fostato e um açucar 
 
Gene: segmento de DNA que contém as informações necessárias 
para a síntese do produto biológico, RNA ou Proteína 
2.	
  Quais	
  são	
  as	
  funções	
  e	
  propriedades	
  do	
  DNA?	
  
Coloque	
  CERTO	
  (C)	
  ou	
  ERRADO	
  (E)	
  para	
  as	
  afirmações	
  abaixo:	
  	
  	
  
	
  
A.	
  Nos	
  organismos	
  procariontes,	
  ele	
  fica	
  estocado	
  dentro	
  do	
  núcleo	
  das	
  células.	
  
	
  
B.	
  Nele	
  está	
  conZda	
  a	
  informação	
  genéZca	
  necessária	
  para	
  a	
  formação	
  de	
  um	
  organismo.	
  
	
  
C.	
  A	
  mensagem	
  nele	
  conZda	
  pode	
  ser	
  transcrita	
  para	
  uma	
  outra	
  molécula	
  denominada	
  RNA.	
  
	
  
D.	
  O	
  nucleossomo	
  é	
  formado	
  pelo	
  empacotamento	
  de	
  RNA	
  com	
  	
  proteínas	
  histonas