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Profa MSc.Marcelly Valle Palladino Estrutura de Ácidos Nucléicos Informação Genética Passada de geração para geração Cromossomos DNA Ácidos Nucléicos • DNA e RNA são as principais moléculas informativas da célula. • São compostos de subunidades, denominadas NUCLEOTÍDEOS. • Cada nucleotídeo compreende 3 módulos: P P Açúcar P Base Nitrogenada Nucleotídeos h tt p :/ /w w w .u fp e l. e d u .b r Adenina Guanina Timina (DNA) Citosina Uracila (RNA) h tt p :/ /w w w .u fp e l. e d u .b r B)Pentose Ribose (RNA) Desoxirribose (DNA) OBS: o carbono das pentoses têm numeração seguida de ' para diferenciar dos carbonos das bases nitrogenadas. h tt p :/ /w w w .u fp e l. e d u .b r Ligação entre as moléculas A) Ligação entre a base nitrogenada e a pentose 1 2 3 4 5 6 1` 2`3` 4` 5` Ligação N-Glicosídica 8 9 1` 2`3` 4` 5` 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ligação N-Glicosídica 1` 2`3` 4` 5` 1 2 3 4 5 6 7 h tt p :/ /w w w . ln c c .b r Covalente Nucleosídeo NUCLEOSÍDEO h tt p :/ /w w w .u fp e l. e d u .b r Ligação N-Glicosídica B) Ligação entre o grupo fosfato e a pentose Ligação é feita através de uma ligação fosfoéster com a hidroxila ligada ao carbono-5 da pentose 1 2 3 4 5 67 8 9 1` 2`3` 4` 5` Ligação N-Glicosidica Ligação Fosfoéster h tt p :/ /w w w . ln c c .b r NUCLEOTÍDEO nucleosídeo NUCLEOTÍDEO h tt p :/ /w w w .u fp e l. e d u .b rLigação N-Glicosídica Ligação Fosfoéster Nomenclatura É feita pelo nucleosídeo formado BASE NUCLEOSÍDEO NUCLEOTÍDEO ÁCIDO NUCLEICO Adenina Adenosina ou Desoxiadenosina Adenilato RNA DNA Guanina Guanosina ou Desoxiguanosia Guanilato RNA DNA Citosina Citidina ou Desoxicitidina Citidilato RNA DNA Timina Timidina ou Desoxitimidina Timidilato DNA Uracila Uridina Uridilato RNA Ligação fosfodiéster: a hidroxila do carbono-3 da pentose do primeiro nucleotídeo se liga ao grupo fosfato ligado a hidroxila do carbono-5 da pentose do segundo nucleotídeo Extremidade 5’ Extremidade 3’ Ligação fosfodiéster Ligação entre os nucleotídeos . h tt p :/ /2 0 0 .1 5 6 .7 0 .1 2 /s m e/ cu rs o s/ E B I/ E B 1 5 /p d fs /m o d 1 _ au la 3 .p d f Formação da ligação fosfodiéster . h tt p :/ /2 0 0 .1 5 6 .7 0 .1 2 /s m e/ cu rs o s/ E B I/ E B 1 5 /p d fs /m o d 1 _ au la 3 .p d f Ligação Fosfodiéster Como ocorre a polimerização dos nucleotídeos? • Os nucleotídeos ligam-se, através de ligações fosfodiéster. • A ligação é formada entre o grupo 3` hidroxil de um nucleotídeo e o grupo 5` fosfato de outro. • A cadeia polinucleotídica formada possui orientação, ou seja, uma extremidade terminada em um grupo 5` fosfato (a extremidade 5`) e a outra, em um grupo 3` hidroxil (a extremidade 3`) Ligação Fosfodiéster h tt p :/ /w w w .u fp e l. e d u .b r Direção da cadeia nucleotídica . h tt p :/ /2 0 0 .1 5 6 .7 0 .1 2 /s m e/ cu rs o s/ E B I/ E B 1 5 /p d fs /m o d 1 _ au la 3 .p d f Estrutura da Cadeia P ri n c íp io s d e B io q u ím ic a , 2 0 0 6 Mãe obrigado pelas minhas mitocôndrias! Porque se dependesse do meu pai... ?! DNA mitocondrial Duplo filamento circular 1 a 2% do total de DNA da célula DNA de cloroplasto Pequena molécula de DNA circular Contém a informação para algumas proteínas da fotossíntese Ácidos Nucléicos O que diferencia os ácidos nucléicos? 1 - Estrutura química do açúcar; 2 - O tipo de base nitrogenada; 3 - O tipo de fita; 4- Função desempenhada. RNA DNA 1 – Estrutura química do açúcar P P Açúcar P Base NitrogenadaPP PP Açúcar PP Base Nitrogenada Base Nitrogenada 1 – Estrutura química do açúcar DNA RNA Nucleosídeos de adenina Ácidos Nucléicos O que diferencia os ácidos nucléicos? 1 - Estrutura química do açúcar; 2 - O tipo de base nitrogenada; 3 - O tipo de fita; 4- Função desempenhada. 2 - O tipo de base nitrogenada DNA RNA Ácidos Nucléicos O que diferencia os ácidos nucléicos? 1 - Estrutura química do açúcar; 2 - O tipo de base nitrogenada; 3 - O tipo de fita; 4- Função desempenhada. 3 - O tipo de fita Ácidos Nucléicos O que diferencia os ácidos nucléicos? 1 - Estrutura química do açúcar; 2 - O tipo de base nitrogenada; 3 - O tipo de fita; 4- Função desempenhada. 4 – Função desempenhada • DNA – Código genético que contêm as informações para sintetizar proteínas • RNA – Carrega o código genético do DNA para o ribossomo e auxilia a síntese de proteínas Fluxo da Biologia Molecular Principais diferenças entre DNA e RNA em eucariotos h tt p :/ /w w w .u fp e l. e d u .b r DNA RNA AÇÚCAR BASE NITROGENADA (PIRIMÍDICA) FITA FUNÇÃO Código Genética Auxílio na síntese protéica Fluxo Central de Biologia Molecular filmes\dogma central.MOV DNA DNA: Definição • O ácido nucléico que carrega a informação genética da célula; • É constituído por duas cadeias de nucleotídeos em forma de dupla-helice; • As cadeias são unidas for pontes de hidrogênio que se formam entre as base complementares Adenina-Timina ou Citosina- Guanina; • É capaz de se auto-duplicar e originar moléculas de RNA; • A seqüência dos nucleotídeos determina as características herdáveis individuais. 3’ 5’3’ 5’ Dupla fita de DNA - DIRECIONAL: 5` para 3`; - são ANTIPARALELAS : se uma fita está no sentido 5`3`a outra estará no sentido 3`5`; - são COMPLEMENTARES: A une a T e C une-se a G, por pontes de hidrogênio.; Cadeia polinucleotídica O pareamento das bases é específico A = T G = C Dupla fita de DNA Modelo da estrutura do DNA - proposto por Watson e Crick: • Dupla-hélice: Cada molécula de DNA é formada por duas cadeias que se enrolam em torno de um eixo comum. • As cadeias são pareadas de modo antiparalelo. DNA Temperatura de desnaturação e conteúdo G- C DNA de células procarióticas DNA de células eucarióticas Tamanho do DNA Com todo esse tamanho, como o DNA cabe na célula? Enovelamento do DNA Histonas são pequenas proteínas constituídas por uma grande proporção de aminoácidos básicos, os quais facilitam a ligação à molécula de DNA carregada negativamente. filmes\empacotamento DNA.MOV filmes\condensação do núcleo.MOV RNA RNA: Definição • Bio-polímero presente em todas as células vivas e em muitos vírus; • Formado por uma fita simples de ribosefosfato e bases nitrogenadas; • Adenina, Guanina, Citosina, Uracila; • A estrutura e a seqüência de bases do RNA são determinantes da síntese protéica e da transmissão da informação genética. Ácido ribonucléico - RNA Geralmente fita única Pode ser encontrado tanto no núcleo da célula como no citoplasma Pentose: riboseBases nitrogenadas h tt p :/ /w w w .u fp e l. e d u.b r 5%RNAm (RNA mensageiro) 15%RNA t (RNA transportador) 80%RNA r (RNA ribossômico) Quantidade relativa na célulaTipo de RNA 5%RNAm (RNA mensageiro) 15%RNA t (RNA transportador) 80%RNA r (RNA ribossômico) Quantidade relativa na célulaTipo de RNA Tipos de RNA RNA mensageiro É o molde para a síntese de proteínas. Transcrito a partir do DNA Informação para a síntese proteica Nucleotídeos arranjados em códons RNA mensageiro - mRNA P ri n c íp io s d e B io q u ím ic a , 2 0 0 6 RNA transportador Leva o aminoácido para o ribossomo para a formação de ligações peptídicas, em uma seqüência determinada pelo RNAm. Apresentam de 73 a 93 nucleotídeos Pareia-se com o códon respectivo do mRNA Transfere o aminoácido apropriado a uma cadeia polipeptídica em crescimento RNA transportador - tRNA P ri n c íp io s d e B io q u ím ic a , 2 0 0 6 RNA ribossômico Juntamente com outras proteínas dá origem ao ribossomo. Encontra-se no citoplasma É composto por subunidades desiguais RNA ribossômico - rRNA DNA RNA Proteína TRANSCRIÇÃO TRADUÇÃO Expressão gênica