Duplicação do DNA e Síntese de Proteínas 1

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UNILINS - Centro Universitário de Lins
Profª Ma. Elisete P.Lima
PROJETO GENOMA HUMANO
A biossíntese 
de proteínas 
insere-se no 
dogma central 
da biologia 
molecular
1958,Francis Crick 
Sede da 
informação
Processo 
comprovado
Processo não 
comprovado
Ácido 
desoxirribo-
nucléico
Ácido 
ribonucleico
Replicação em 
alguns vírus
DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA MOLECULAR
1958,FRANCIS CRICK 
 Algumas descobertas posteriores não coincidiram com
este Dogma:
1- O RNA pode sofrer replicação em alguns vírus e
plantas;
2- O RNA viral, através de uma enzima denominada
transcriptase reversa, pode ser transcrito em DNA;
3- O DNA pode diretamente traduzir proteínas
específicas sem passar pelo processo de transcrição,
porém o processo ainda não está bem claro.
CICLO HIV
ÁCIDOS NUCLÉICOS
São macromoléculas, formadas por sequências de
nucleotídeos, especializadas no armazenamento, na
transmissão e no uso da informação genética.
Tipos de Ácidos Nucléicos: 
a) DNA (Ácido Desoxirribonucleico)
b) RNA (Ácido Ribonucleico)
COMPOSIÇÃO QUÍMICA
Os Ácidos Nucléicos são compostos por monômeros
chamados nucleotídeos.
Estrutura de um nucleotídeo:
1 Fosfato
1 Pentose
1 Base Nitrogenada
Nucleotídeo
ÁCIDOS NUCLÉICOS
Adenina
TIMINA
Guanina
Citosina
Adenina
URACILA
Guanina
Citosina
Nucleotídeo 
de DNA
Nucleotídeo 
de RNA
PENTOSE NO RNA PENTOSE NO DNA
Esses açúcares possuem cinco carbonos em sua estrutura e 
se diferenciam pela ausência de um grupo hidroxila (-OH) 
no carbono 2’ da desoxirribose.
RIBOSE DESOXIRRIBOSE
http://www.ebah.com.br/content/
Bases nitrogenadas
Existem 5 tipos de bases nitrogenadas
Bases do DNA
Adenina
Timina
Guanina
Citosina
Bases do RNA
Adenina
Uracila
Guanina
Citosina
Timina (T) está 
presente 
somente no 
DNA
Uracila somente 
no RNA
Podem ser classificadas quanto ao número de anéis.
Bases 
Pirimídicas:
Contém apenas 
1 anel na 
estrutura 
molecular
Bases Púricas:
Contém 2 anéis 
na estrutura 
molecular
Bases Nitrogenadas 
Bases Pirimídicas, ou Pirimidinas: Citosina, Timina e Uracila.
DNA e RNA
DNA
RNA 
um grupo metil a menos 
Bases Púricas, ou Purinas: Adenina e Guanina.
NUCLEOTÍDEOS
O grupo fosfato forma uma ligação com a pentose através de uma ligação éster 
entre um dos seus grupos oxigênio carregados negativamente e a 5 ‘OH da 
pentose. Podemos ter um nucleotídeo mono, di ou trifosfato.
H
H
C
C
C
C
N
CN
O
O H N
N
C C
N
C
C N
C N
H
H
H
H
H
TIMINA ADENINA
PONTES DE HIDROGÊNIO
FORMAÇÃO DAS PONTES DE HIDROGÊNIO ENTRE 
TIMINA E ADENINA
O pareamento se dá unicamente entre a timina e a 
adenina por duas pontes de hidrogênio.
H
LIGAÇÕES ENTRE OS NUCLEOTÍDEOS
H
C
C
C
N
CN
O
N H N
H N
C C
N
C
C N
C N
H
H
N
H
H
N
CITOSINA GUANINA
PONTES DE HIDROGÊNIO
FORMAÇÃO DAS PONTES DE HIDROGÊNIO ENTRE A 
CITOSINA E A GUANINA:
O pareamento se dá unicamente entre a Citosina e a 
Guanina por três pontes de hidrogênio.
LIGAÇÕES ENTRE OS NUCLEOTÍDEOS
DNA, o sentido da vida?
FITAS ANTIPARALELAS
T
A
Fósforo Pentose Bases nitrogenadas
FORMAÇÃO DE UM TRECHO DO DNA
Imagem : USDA/ 
ud Federal Govt., 
USDA
D
N
A
DNA – ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO
• Molécula de fita dupla (dupla hélice)
• As fitas estão unidas pelas
ligações de Hidrogênio
A - T
C - G
• Quantidade
a) Maior no núcleo/nucleoide (cromatina ou cromossomo)
b)Menor no citoplasma (mitocôndrias e cloroplastos)
É o material genético de todos os organismos celulares e de
grande parte dos vírus; transporta a informação necessária
para dirigir a síntese de proteínas e sua replicação.
MOLÉCULAS DE DNA 
(plana e retorcida)
Ocorre por meio de Ligações 
(pontes) de Hidrogênio.
No DNA
Adenina sempre se liga a Timina
e vice-versa
Adenina Timina
Formação de 2 ligações de 
Hidrogênio
No DNA
Guanina sempre se liga a Citosina
e vice-versa
Formação de 3 ligações de 
Hidrogênio
CitosinaGuanina
No RNA
Como não possui Timina, 
Adenina se liga a Uracila
PAREAMENTO DE Bases Nitrogenadas
R
N
A
Características:
1.Local de Produção: Núcleo da 
Célula (Transcrição)
2.Estrutura: 1 Fita (fita simples)
3.Nucleotídeo contendo:
a) Pentose: Ribose
b)Bases Nitrogenadas: Uracila, 
Adenina, Guanina e Citosina
c) Fosfato
RNA (Ácido Ribonucleico)
RNA mensageiro 
(RNAm)
Leva o código 
genético do DNA 
para o citoplasma 
onde ocorrerá a 
Tradução.
RNA Transportador 
(RNAt)
Transporta 
Aminoácidos até o 
local da síntese de 
proteínas na 
Tradução.
RNA Ribossômico 
(RNAr)
Participa da 
constituição dos 
Ribossomos. São 
armazenados no 
núcleo (nucléolo).
TIPOS DE RNA (Ácido Ribonucleico)
DNA
Transcreve RNA’s
RNA Transportador 
(RNAt)
Carreador de 
aminoácidos
Forma de um trevo
RNA Mensageiro 
(RNAm)
Transcreve o código 
genético e o leva 
para o citoplasma.
RNA Ribossômico 
(RNAr)
Parte constituinte 
dos Ribossomos
TIPOS E FUNÇÕES 
DO RNA
DNA-Pentose- Desoxirribose
HOCH2
OH H
H
O
C
C C
C
H H
H
OH
RNA- Pentose (Ribose)
OH
DNA e RNA ... Qual a Diferença ?
NO RNA Pentose do 
tipo RIBOSE.
NO DNA Pentose do 
tipo DESOXIRIBOSE.
Fórmula C5 H10 O4
Fórmula C5 H10 O5
Fórmula C5 H10 O5
Fórmula C5 H10 O4
As bases nitrogenadas:
são adenina , citosina,
guanina e URACILA.
As bases nitrogenadas:
são adenina , citosina,
guanina e TIMINA.
REPLICAÇÃO
(DUPLICAÇÃO)
DNA 
DUPLICAÇÃO DO DNA
A Estrutura do DNA
Elucidada em 1953 por
Watson e Crick
o Modelo Helicoidal –
Dupla Hélice
Watson e Crick receberam
o Prêmio Nobel de Medicina
em 1962, juntamente com
Maurice Wilkins.
A Replicação do DNA é a síntese de uma cópia fiel de 
toda a sequência de DNA ao longo do cromossomo. 
Este fenômeno precede o evento da divisão celular, para 
que ambas as células-filhas possuam a mesma 
informação genética da célula original.
PROPRIEDADES DA DUPLICAÇÃO
POR QUE REPLICAR DO DNA?
CICLO CELULAR
CICLO CELULAR
Replicação do DNA: ocorre na fase “S” do ciclo
Cromátide (“cromossomo”) antes da 
fase “S” da Intérfase
PROPRIEDADES DA DUPLICAÇÃO
a) O DNA é a única molécula capaz de sofrer auto-
duplicação.
b)É do tipo semiconservativa, pois cada molécula nova
apresenta uma das fitas vinda da molécula original e
outra fita recém sintetizada.
REPLICAÇÃO SEMICONSERVATIVA DO DNA
PRINCIPAIS ENZIMAS ENVOLVIDAS
• DNA-helicase: desmonta a estrutura α – hélice
• DNA-polimerase: promove o pareamento dos novos
nucleotídeos
• DNA-ligase: catalisa as ligações entre os novos
nucleotídeos
DNA-Polimerase I
DNA-Polimerase III
ENZIMAS ENVOLVIDAS NA REPLICAÇÃO
Topoisomerases (DNA-girase), 
agem desenrolando o DNA, 
promovendo a quebra transitória 
nas pontes fosfodiéster.
Helicases promovem a quebra das pontes 
de hidrogênio entre as bases, separando 
as 2 fitas de DNA, formando uma 
forquilha (bolha) de replicação. 
Primases promovem a síntese de pequenas 
sequências de RNA ( primers ). Para cada 
início de síntese de uma das fitas de DNA 
faz-se necessária a presença de um primer 
já que a polimerase não consegue; depois 
será retirado. Ligases, unem os fragmentos 
de Okazaki, após a retirada dos 
iniciadores (ou primers) pela 
DNA polimerase de reparação 
(exonuclease).
DNA polimerase III, adiciona 
nucleotídeos sucessivos, na 
direção 5’-3’, mas não consegue 
adicionar os 1ºs nucleotídeos 
DNA polimerase I, quetem função corretora 
(de reparo do DNA; Ela também faz a retirada 
dos primers (iniciadores).
Exonucleases,
Tem atividade 3’-
5’ mecanismo de 
autocorreção. 
Micrografia, bolha de replicação
Forquilhas de replicação
ESTÁGIOS DA REPLICAÇÃO DO DNA
ESTÁGIO 1: DESENROLAMENTO
ESTÁGIO 2: SÍNTESE CONTÍNUA
ESTÁGIO 3: SÍNTESE DESCONTÍNUA
Sentido de Alongamento do DNA: 5’  3’
• A DNA polimerase percorre o DNA sempre no sentido 5’  3’
• Dessa maneira o DNA novo só pode crescer neste sentido 5’  3’
1) Inicialmente a 
enzima helicase
abre a dupla hélice.
2) A fita de cima é 
chamada fita líder 
encontrando–se na 
orientação (5’  3’)
3) Na medida que a 
helicase vai abrindo 
a dupla hélice a 
DNA polimerase vai 
sintetizando a fita 
líder
4) O DNA 
apresenta uma 
orientação anti-
paralela entre as 
duas fitas.
5) Isso significa que 
se a fita líder e a 
fita tardia estão 
sendo transcritas 
“ao contrário”.
6) A fita de baixo 
é chamada de fita 
tardia, pois nesse 
caso a DNA 
polimerase alonga 
esta fita no sentido 
contrário à 
helicase.
7) Dessa maneira, a 
fita tardia é sintetizada 
de trechos em trechos 
a partir de primers 
formando vários 
fragmentos de DNA.
8) No final do 
processo: Os 
primers da fita 
tardia são 
removidos e os 
fragmentos de DNA 
unidos pela DNA 
polimerase.
Cromossomo apresenta 2 cromátides após 
a fase “S” da intérfase
REPLICAÇÃO É SEMICONSERVATIVA
https://www.youtube.com/watch?v=DjNGgte52lI
Para evitar doença bebê nasce com DNA de três 
pessoas no México
https://www.youtube.com/watch?v=TNFViMyuPSg
"O futuro não é um lugar onde estamos indo, 
mas um lugar que estamos criando. 
O caminho para ele não é encontrado, mas 
construído e o ato de fazê-lo muda tanto o 
realizador quanto o destino." 
Antoine de Saint-Exupery
Bom final de semana