Genética e Metabolismo Profº Alba Regina

Prévia do material em texto

Genética e Metabolismo Profº Alba Regina 
Definição:
DNA ou ADN em português, é a sigla para ácido desoxirribonucléico, que é um composto orgânico cujas moléculas contêm as instruções genéticas que coordenam o desenvolvimento e funcionamento de todos os seres vivos e de alguns vírus.
O DNA é uma macromolécula formada de nucleotídeos (cadeia polinucleotídica).
Função:
O DNA tem função autoduplicadora. É de fundamental importância que o material genético seja capaz de autoduplicação ou autorreplicação, e que esta se dê corretamente a cada divisão celular.
Trascrição para formação do RNAm,t,r. Ocorre em apenas um pedaço do DNA denominado gene(apenas um pedaço do DNA). O gene é dividido em três partes: região promotora, região codificadora, região terminalizadora. Na parte codificadora encontra-se os íntons e éxons.
Reparo para evitar danos no DNA.
O principal papel do DNA (ADN) é armazenar as informações necessárias para a construção das proteínas e RNA.
Localização:
O DNA se encontra no núcleo das células de um organismo, no interior dos cromossomos, menos nas hemáceas (glóbulos vermelhos), que não possuem núcleo.
Os segmentos de DNA que contêm a informação genética são denominados genes( um “pedaço” do DNA), o resto da sequência tem importância estrutural ou está envolvido na regulação do uso da informação genética.
Ligacões:
O DNA é formado por duas cadeia polipeptídicas uma contraria a outra, por isso são consideradas antiparalelas, ou seja, o sentido é sempre de 5’ 3’ e a outra fita 3’ 5’.
Tipos de DNA:
Nucleotídeos:
Os nucleotídeos são moléculas presentes nas células formadas por bases nitrogenadas, fosfato e pentose.
A maior parte deles são encontrados unidos, formando os ácidos nucleicos. Uma pequena fração de nucleotídeos ocorre de forma livre.
Estrutura do nucleotídeo:
Um nucleotídeo é formado por três moléculas, as quais variam entre o DNA e o RNA:
Base nitrogenada: Bases purinas adenina (A) e guanina (G) e as bases pirimidinas citosina (C), uracila (U) e timina (T).
Grupo fosfato (PO4): Grupo químico derivado do ácido fosfórico. A única porção que não varia no nucleotídeo.
Pentose: Um açúcar de 5 carbonos. No DNA temos a desoxirribose e no RNA temos a ribose.
Bases Nitrogenadas:
Bases Nitrogenadas são compostos que fazem parte da composição do DNA e do RNA, os quais são os ácidos nucleicos encontrados nas células vivas dos órgãos.
Elas são cinco e podem ser classificadas em dois tipos:
Bases púricas ou purinas - adenina e guanina
Bases pirimídicas ou pirimidinas - citosina, timina e uracila.
Bases Nitrogenadas do DNA:
O DNA é composto pelas seguintes bases:
Adenina (A) e guanina (G), que são bases púricas.
Citosina (C) e timina (T), que são bases pirimídicas.
As bases se apresentavam lado a lado, da seguinte forma: A - T e C - G.
Esse emparelhamento era representado em duas espécies de fitas, as quais são unidas pelas bases nitrogenadas através de pontes de hidrogênio.
As fitas estariam girando em sentido de espiral e se combinariam. Assim, se uma fita apresentar a sequência AATGCTCC, a outra apresentará essa sequência: TTACGAGG.
Isso acontece porque as quantidades de adenina e timina são as mesmas, tal como a guanina e a citosina. Daí decorre que se sabemos a quantidade de um dos pares, conhecemos a quantidade do outro par também.
Bases Nitrogenadas do RNA:
O RNA é composto pelas seguintes bases:
Adenina (A) e guanina (G), que são bases púricas.
Citosina (C) e uracila (U), que são bases pirimídicas.
Repare que a composição é semelhante a do DNA. A diferença é que no lugar da timina, no RNA tem-se a uracila.
A adenina se emparelha com a uracila: A - U. A citosina, por sua vez, se emparelha com a guanina: C - G. Mas, ao contrário do DNA, o RNA é apresentado em apenas uma fita.
O DNA encontra-se principalmente nos cromossomos; o RNA é encontrado no nucléolo (estrutura nuclear) e no citoplasma, havendo muito pouco nos cromossomos.
Resumão:
A molécula de DNA é uma longa fita ou fita de nucleotídeos, formando uma configuração semelhante à de uma escada de corda, enrolada de forma helicoidal; (b) nessa escada, o açúcar e o fosfato são os componentes verticais (corrimãos) e as bases nitrogenadas são os degraus: para que estes se formem, as ligações entre as bases são feitas por pontes de hidrogênio, sendo duplas entre as bases adenina e timina, e triplas entre guanina e citosina; (c) tal modelo também requer que as duas fitas polinucleotídicas sejam antiparalelas, isto é, corram em direções opostas: uma na direção 5'→3' e a outra na di- reção 3'→5'. 
Considerando-se uma fita hipotética, com a seguinte composição: 5'-ATGCGTCAG-3', sua fita complementar deverá ser 3'-TACGCAGTC-5', com a estrutura em dupla-hélice completa sendo assim representada:
5'-ATGCGTCAG-3'
3'-TACGCAGTC-5'
A estrutura molecular do DNA apresenta uma série de vantagens: (a) possibilita o armazenamento e a codificação de imensa quantidade de informação, tendo em vista as bases nela contidas; assim, para uma molécula com N bases, há 4N sequências possíveis; (b) sugere um mecanismo para sua replicação, já que cada fita contém a informação completa da molécula de DNA, podendo servir como molde para a síntese de uma nova fita complementar; (c) fornece um mecanismo de defesa contra a perda de informação genética causada por um dano ao DNA (p. ex., se uma base de uma das fitas for danificada ou perdida, poderá ser substituída, já que sua fita complementar orienta essa substituição); (d) permite que as fitas de DNA, com a sua complementaridade, se identifiquem e se juntem em uma mistura complexa de moléculas, configurando o que se denomina hibridização, processo utilizado em algumas situações pelos mecanismos nucleares de regulação da expressão gênica.
Diferenças DNA e RNA:
Como já foi mencionado, o RNA difere do DNA em sua composição química quanto a dois aspectos: o RNA possui ribose, no lugar da desoxirribose, e uracil, em vez de timina.
Quanto à estrutura molecular, o RNA apresenta apenas uma fita de nucleotídeos, cuja composição de bases não está restrita às igualdades G=C e A=U. Em circunstâncias especiais, uma molécula de RNA pode formar uma fita dupla com outra parte de sua própria estrutura, como ocorre no RNA transportador, que será abordado mais adiante neste capítulo. Além disso, o DNA contém a informação que codifica uma cadeia polipeptídica, enquanto o RNA utiliza essa informação.
Código Genético:
O código genético descreve a relação entre a sequência de bases nitrogenadas do DNA e a sequência de aminoácidos na cadeia polipeptídica correspondente.
O código genético apresenta as seguintes características:
 1) Sua leitura é feita em trincas de bases ou de nucleotídeos.
2) É degenerado ou redundante. A sequência de nucleotídeos deve conter o número suficiente de unidades codificadoras para representar 20 aminoácidos.
 3) É considerado não ambíguo, isto é, uma trinca só pode codificar um aminoácido.
É um código sem superposição, ou seja, uma dada base pertence a uma só trinca ou códon(cada 3 bases do RNAm).
É também, contínuo, não existindo espaçamento entre os códons.
É semiuniversal, ou seja, os mesmos aminoácidos são codificados pelos mesmos códons em quase to- dos os organismos, permitindo que um RNA mensageiro seja traduzido em uma célula de outra espécie, o que possibilitou a técnica do DNA recombinante.
Há códons de iniciação e de finalização ou terminação.
Tipos de RNA: 
*Para que ocorra a síntese protéica é necessário os três tipos de RNAs.
*RNA faz tradução (síntese protéica).
RNA mensageiro:
O RNA mensageiro transfere a informação contida nos genes estruturais para as sequências de aminoácidos que formam os polipeptídeos.
O mRNA, após ser processado a partir do pré-mRNA, constitui-se apenas de éxons, é relativamente estável e possui número variável denucleotídeos.
RNA transportador ou RNA de transferência:
Importante para a síntese de proteínas durante a tradução, sua configuração torna-o apto a re- conhecer e ligar-se a aminoácidos por uma de suas extre- midades, transportando-os para o ribossomo, e a códons determinados no mRNA, pela outra extremidade. Algumas das bases do tRNA estabelecem ligações fracas entre si, fazendo com que esse tRNA forme alças, que lhe confe- rem um aspecto de folha de trevo. Cada aminoácido possui um ou mais tRNAs que lhe são específicos. Tal especificidade depende de uma série de enzimas complexas, as aminoacil-tRNA-sintetases, havendo uma dessas para cada aminoácido. Em uma das alças do tRNA existe uma sequência de três bases que são complementares a um conjunto de igual número de bases no mRNA. As bases do mRNA denominam-se códon, enquanto as do tRNA, anticódon. Este último é o responsável pelo re- conhecimento do códon correto. O tRNA carregando um aminoácido é denominado aminoacil-tRNA
RNA ribossômico:
O rRNA desempenha um papel ativo na função ribossômica, pois interage com o tRNA e o mRNA em cada etapa da tradução, facilitando o reconhecimento entre códons e anticódons e auxiliando na ligação desses RNAs aos ribossomos.