Apostila Ácido Nucleico outros 2013

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O que é genética?
• Hoje sabemos que cada
célula do nosso corpo
tem um conjunto de
informações que são
responsáveis pelas
nossas características
individuais. Essas
informações estão em
partes minúsculas do
nosso DNA, chamadas
de genes.
• Cada gene é
responsável por uma
determinada
informação.
• Estes genes, por sua
vez, estão
"guardados" em
conjuntos, dentro de
uma estrutura que
chamamos de
cromossomos.
Cromossomos
• Na maioria das
vezes, os seres
humanos têm 46
cromossomos dentro
do núcleo de cada
uma de suas células.
Genética DNA Mitocondrial (mtDNA)
As mitocôndrias são
organelas que estão
no citoplasma das
células. As
mitocôndrias têm a
função de gerar
"energia" para que as
células possam
trabalhar. Elas
também têm DNA,
com genes, ou seja,
com informações.
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O DNA mitocondrial é de herança materna, salvo 
raríssimas exceções. (Schwartz e Vissing, 2002)
As doenças mitocondriais são incluídas no grupo
das doenças degenerativas e muitas vezes são
também abordadas em processos que se
relacionam com as doenças neoplásicas.
As doenças degenerativas mitocondriais têm
relação com perda de função a nível celular e
orgânico originando doenças por intoxicação, que
provocam danos celulares tóxicos, ou por
deficiência energética da célula. (Schwartz e
Vissing, 2002 e Sutovsky et. al. 1999)
Profª. MARIA JÚLIA FRYDBERG CORRÊA ANGELONI
Ácidos Nucleicos
ÁCIDOS NUCLEICOS
• Durante a evolução da
célula formou-se uma
molécula, que hoje
sabemos ser o:
• Ácido
Desoxirribonucléico
(DNA ou ADN):
• Que é uma molécula
longa, formada pela
junção de um grande
número de nucleotídeos,
e que contém a
informação genética
codificada.
ÁCIDOS NUCLEICOS
• Os cromossomos contêm os genes que por sua
vez são formados por DNA.
• Estes genes permitem a transmissão das
informações genéticas de geração a geração.
• O material responsável pelo comando e
coordenação de toda a atividade celular e pelas
divisões celulares e transmissões das
características hereditárias está representado
nas células pelos cromossomos.
ÁCIDOS NUCLEICOS
• Nas células eucarióticas, o cromossomo é
formado por DNA associado a moléculas de
histona, que são proteínas básicas.
• É na molécula de DNA que estão contidos os
genes, responsáveis pelo comando da atividade
celular e pelas características hereditárias.
• Cada molécula de DNA contém vários genes
dispostos linearmente ao longo da molécula.
• Cada gene, quando em atividade, é transcrito
em moléculas de outros ácidos nucléicos
denominados ribonucléicos, que comandarão a
síntese de proteínas.
Ácidos Nucleicos: Conceito
� Os Ácidos Nucleicos são macromoléculas, formadas
por sequências de NUCLEOTÍDEOS.
Existem dois tipos de Ácidos Nucleicos:
a) DNA (Ácido Desoxirribonucleico)
b) RNA (Ácido Ribonucleico)
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ÁCIDOS NUCLEICOS
• Os ácidos nucleicos são constituídos por 
uma seqüência de nucleotídeos, que por 
sua vez é formado por três diferentes tipos 
de moléculas: 
– um grupo fosfato 
– um açúcar (pentose)
– uma base nitrogenada 
Nucleotídeos: Composição Química
� Cada NUCLEOTÍDEO é formado por:
• Um grupo fosfato (PO4)
• Uma pentose
− Desoxirribose
− Ribose
• Uma base nitrogenada
- Purina: adenina ou guanina
- Pirimidina: timina, citosina ou
uracila
FOSFATO
• Na química, um fosfato é um radical
consistindo de um átomo de fósforo e
quatro de oxigênio. Na forma iônica, tem
a carga de -3, sendo denotado como
-3
PO4.
Ácido Fosfórico
• Ácido fosfórico é um composto químico
fórmula molecular H3PO4. É o ácido de
fósforo mais importante. Dentre os ácidos
minerais, pode ser considerado um ácido
mais fraco.
• Confere aos ácidos nucleicos as suas
características ácidas. Faz as ligações
entre nucleotídeos de uma mesma cadeia.
Está presente no DNA e no RNA.
Ácidos Nucleicos: Composição Química
O grupo fosfato esta presente tanto na cadeia de 
DNA como na cadeia de RNA.
Pentose Pentose Pentose Pentose ---- CarboidratoCarboidratoCarboidratoCarboidrato
• Constituídos por CARBONO, 
HIDROGÊNIO e OXIGÊNIO.
• Como o próprio nome descreve, é 
um açúcar formado por cinco 
carbonos.
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Pentose
• Ocorrem dois tipos: a desoxirribose e a 
ribose ( C5H10O5 ). 
• A desoxirribose não segue a regra geral 
dos monossacarídeos, tendo como 
fórmula molecular C5H10O4.
Pentoses: Tipos
Base Nitrogenada
• Base nitrogenada é um composto cíclico 
contendo nitrogênio.
• São cinco as bases desse tipo, divididas em: 
• Púricas- adenina e guanina e 
• Pirimídicas - uracila, citosina e timina. 
• Bases de anel duplo (puricas)- adenina (A) e 
guanina (G); 
• Bases de anel simples (pirimidicas)- timina (T), 
citosina (C) e uracila (U). 
Ácidos Nucleicos: Tipos
Existem 5 tipos de Bases Nitrogenadas...
Bases Nitrogenadas: Composição Química
Base nitrogenada é um composto cíclico contendo nitrogênio.
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James Watson, Francis Crick e Maurice Wilkins (1953),
descobriram que o DNA tinha dois lados, ou filamentos, e
que esses filamentos estavam torcidos juntos, como uma
escada caracol - a dupla hélice.
Nucleotídeos do DNA
DNA
• Para a formação da molécula de DNA é 
necessário que ocorra a ligação entre os 
nucleotídeos.
• Isto determina que o 
crescimento do DNA 
se faça na direção de 
5' para 3'.
O DNA consiste de duas cadeias helicoidais de DNA, 
enroladas ao longo de um mesmo eixo, formando uma 
dupla hélice de sentido rotacional à direita.
• Ainda com base nestes estudos, concluiu-
se que na dupla hélice as duas fitas de
DNA estão em direção opostas, isto
significa que são anti-paralelas. O termo
anti-paralelas deve-se ao fato de que uma
das fitas tem a direção exata da sua
síntese (5'---3') enquanto que a outra está
invertida (3'----5').
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A relação espacial entre as duas fitas cria um 
sulco principal e um sulco secundário. DNA
• O pareamento das bases de cada fita se dá de 
maneira padronizada, sempre uma purina com 
uma pirimidina, especificamente: 
• adenina com timina e 
• citosina com guanina.
• A proximidade destas bases possibilita a 
formação de pontes de hidrogênio, sendo que:
• adenina forma duas pontes de hidrogênio com 
a timina e 
• citosina forma três pontes com a guanina.
DNA: Dupla Hélice Bases Complementares
• O pareamento das bases de cada fita se dá de maneira padronizada, 
sempre UMA PURINA COM UMA PIRIMIDINA, especificamente: 
• A proximidade destas bases possibilita a formação de pontes de 
hidrogênio, sendo que:
• adenina forma duas pontes de hidrogênio com a timina 
• citosina forma três pontes com a guanina.
DNA: Pares de Base
• adenina com timina 
• citosina com guanina
DNA: Pares de Base
Adenina Timina
Citosina Guanina
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Códon
• Cada grupo de três bases (ACC, GAG,
CGT, etc) é chamado códon.
• Um pedaço de ácido nucléico com cerca
de mil nucleotídeos de comprimento pode,
portanto, ser responsável pela síntese de
uma proteína composta por centenas de
aminoácidos.
Duplicação do DNA
• Cada fita do DNA é duplicada formando uma fita
híbrida, isto é, a fita velha pareia com a fita nova
formando um novo DNA; de uma molécula de
DNA formam-se duas outras iguais a ela.
• Cada DNA recém formado possui uma das
cadeias da molécula mãe, por isso o nome
semi-conservativa.
Duplicação do DNA
• A molécula do DNA vai-se abrindo ao meio, por
ação de uma enzima chamada DNA Helicase.
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 Helicase vai
abrindo a molécula de DNA, outra enzima
chamada DNA polimerase vai adicionando um
grupo de nucleotídeos que se pareiam com os
nucleotídeos da molécula mãe, e a DNA ligase
une estes novos nucleotídeos a nova fita.
Exercício:
• AAT CGG CGA TTCACG (SÍNTESE)
TTA GCC GCT AAG TGC (COMPLEMENTAR) 
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GGA AAC CTG CCA TTG
Qual a seqüência da complementar?-------
Quantos códons? ---------
Quantos nucleotídeos?---------
CCT TTG GAC GGT AAC
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• Além da capacidade de duplicação o DNA
também é responsável pela síntese de
outro ácido nucléico muito importante para
a célula: o ácido ribonucléico ou RNA.
• Da mesma forma que o DNA, o RNA
também é uma molécula grande formada
por várias partes menores chamadas
nucleotídeos. Por isso diz-se que tanto
DNA como RNA são polinucleotídeos.
TRANSCRIÇÃO
É uma molécula intermediária na síntese de 
proteínas, apresentando uma estrutura primária 
de nucleotídeos, semelhante à do DNA.
RNA: Definição
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.
RNA
• RNA O ácido ribonucléico (RNA) é uma 
molécula também formada por:
• um açúcar (ribose), 
• um grupo fosfato e 
• uma base nitrogenada (U uracila, A 
adenina, C citosina ou G guanina).
• Um grupo reunindo um açúcar, um 
fosfato e uma base é um "nucleotídeo". 
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RNA: Características
4.
RNA
Lembre-se:
• DNA � DNA DUPLICAÇÃO
• DNA � RNA TRANSCRIÇÃO
• RNA � PROTEÍNA TRADUÇÃO 
RNA: Bases nitrogenadas
RNA: Pares de Bases
Adenina Uracila
Citosina Guanina
PROTEÍNAS
• PROTEÍNAS: São macromoléculas de
alto peso molecular, constituídas
pelos aminoácidos suas unidades
fundamentais.
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Aminoácido
1. composição química de aminoácidos
• Um átomo de carbono central.
• Um hidrogênio
• Um grupo amina
• Um grupo carboxila
• Um radical que caracteriza o 
aminoácido.*
Conjunto de aminoácidos =
Proteínas
Conceito: são ácidos orgânicos que encerram em sua molécula um ou mais grupamentos Amina.
Existem vários tipos de aminoácidos, sendo os mais importantes os alfa-aminoácidos Fórmula geral de um alfa-aminoácido:
TRANSCRIÇÃO����DNA����RNA
• RNA heterogênio (hn) ou pré-mensageiro
• RNA mensageiro (m)
• RNA ribossômico (r) 
• RNA transportador (t)
RNA heterogênio
• O RNA heterogênio é o primeiro a ser formado,
é composto por éxons, códons codificadores e
íntrons, códons não codificadores de
aminoácidos.
• Este RNA, nunca sai do núcleo, pois antes disto
ele perde os íntrons, isto denomina-se SLICING,
e os éxons unem-se formando o RNA
mensageiro, que é na verdade quem sai do
núcleo, levando a receita pura da proteína para
o citoplasma.
RNA mensageiro
• RNA mensageiro: Contêm a informação 
para a síntese de proteínas.
• É nele que está a sequência de códons 
que irá demonstrar a receita correta de 
determinada proteína. 
• RNA mensageiro, tem como função 
"informar" ao RNAt (RNA transportador) a 
ordem correta dos aminoácidos a serem 
sintetizados em proteínas. 
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RNA Transportador
• RNAtransportador:
Transporta aminoácidos, levando-os para
o RNA mensageiro, que irá indicar a
posição correta deles para que ocorra a
síntese de proteínas.
RNA Ribossômico
• RNA ribossômico: Componente estrutural 
dos ribossomos.
RNA
• Todas as formas de RNA são sintetizadas
por enzimas (RNA polimerases) que
obtêm informações em moldes de DNA.
• O RNAr é produzido pelo DNA da região
organizadora do nucléolo e, associado a
proteínas, vai constituir os nucléolos.
Depois passa ao citoplasma para formar
os ribossomos.
RNA
• O RNAm leva para o citoplasma as
informações para a síntese das proteínas.
Existe um tipo de RNAm para cada tipo de
cadeia polipeptídica, que vai constituir
uma proteína. O RNAm transporta a
informação genética na forma de códons,
copiados do DNA; um códon consiste em
uma seqüência de três nucleotídeos.
RNA
• O RNAt move-se do núcleo para o citoplasma,
onde se liga a aminoácidos, e deslocando-se
até os ribossomos. Apresenta regiões com
pareamento de bases, que lhe conferem um
aspecto de "trevo de três folhas".
• Cada molécula de RNAt apresenta uma
extremidade que se liga a diferentes tipos de
aminoácidos e uma região com uma seqüência
de três nucleotídeos, o anticódon, que pode
parear com um dos códons do RNAm.
Abreviaturas dos 
aminoácidos:
• Phe = fenilalanina
Leu = leucina
Ile = isoleucina
Met = metionina
Val = valina
Ser = serina
Pro = prolina
Thr = treonina
Ala = alanina
Tyr = tirosina
His = hidtidina
• Gln = glutamina
Asn = aspargina
Lys = lisina
Asp = ácido aspártico
Glu = ácido glutâmico
Cys = cisteína
Trp = triptofano
Arg = arginina
Gly = glicina
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Códon � Aminoácido
• DNA �ATC GGC TAG CTA GCG TAG
• RNAm����UAG CCG AUC GAU CGC AUC 
ANTICÓDONS����RNAt
[AUC][GGC][UAG][CUA][GCG][UAG]
DNA ���� RNA
A����U
T����A
C����G
G����C
RNA ���� RNA
A����U
U����A
C����G
G����C
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EXERCÍCIO:
TRADUÇÃO:
METIONINA-PROLINA-ISOLEUCINA-
ÁC.ASPÁRTICO-ARGININA-ISOLEUCINA
RNAt ���� ANTICÓDONS
[UAC][GGC][UAG][CUA][GCG][UAG]
RNAm ���� CODÓNS 
AUG CCG AUC GAU CGC AUC
DNA ���� TAC GGC TAG CTA GCG TAG 
Em resumo:
• O DNA é tanscrito numa molécula de RNAm
complementar que, no citoplasma, se
associa ao ribossomo.
• O código do RNAm é então traduzido numa
cadeia polipeptídica.
• O códon AUG inicia a tradução. (Códon de
início)
• Um RNAt ativado carrega o primeiro
aminoácido - metionina – para o ribossomo.
• O anticódon do RNAt liga-se ao códon AUG
no RNAm. Como os dois RNAs são mantidos
em posição, uma ligação peptídica é formada
entre os aminoácidos.
• O segundo RNAt recebe a cadeia de proteína
em crescimento e a metionina do primeiro
RNAt é cedida.
• O processo vai se repetindo até um códon de
parada aparecer na "mensagem" e a
tradução é interrompida.
• Os códons de parada não têm RNAt
correspondente.
• O ribossomo se desassocia para ser
reutilizado na tradução de outro RNAm.
UNESC
Profª. MARIA JÚLIA FRYDBERG CORRÊA ANGELONI