Ácidos Nucléicos e Nucleotídeos - Bioquímica

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Bioquímica
Ácidos Nucléicos e Nucleotídeos
Ácidos Nucléicos: polímeros orgânicos formados por nucleotídeos. São assim chamados, pois são moléculas relativamente ácidas, além de acreditarem que só eram encontradas no núcleo (hoje, sabe-se que são encontradas em outras partes das células).
Nucleotídeos
Um ou mais grupos fosfato
Uma base nitrogenada
Um açúcar ou pentoseComposição
Grupo Fosfato: sem esse grupo, a molécula é denominada de nucleosídeo.
Pentoses: pode ser a ribose (C5H10O5) ou a desoxirribose (C5H10O4), que não é oxidada com facilidade, sendo, portanto, mais estável.
Bases: podem ser púricas, apresentando dois anéis em sua estrutura, sendo suas representantes a adenina e a guanina; ou pirimídicas, apresentando somente um anel, sendo suas representantes a citosina, timina e a uracila. 
 
Funções: 
Transportar energia química (ATP, GTP, UTP, TTP, CTP);
Componentes de cofatores enzimáticos (Coenzima A, que metaboliza lipídeos);
O DNA e o RNA podem apresentar bases secundárias. No DNA, as mais comuns são as formas metiladas, e em alguns DNA’s virais, algumas bases podem ser hidroximetiladas ou glicosiladas. No RNA, também são encontradas bases secundárias de muitos tipos, especialmente nos RN
A
 tran
s
portadores. As bases alteradas na molécula de DNA muitas vezes apresentam funções na regulação ou na proteção da informação genética.Mensageiros químicos (conduzem mudanças adaptativas no interior das células, regulando vias metabólicas).
Classificação:
DNA ou RNA 
DNA (Ácido Desoxirribonucléico)
Pentose: Desoxirribose (C5H10O4)
Dupla fita
Estrutura Helicoidal
Responsável por transmitir todas as informações genéticas para as células filhas
Apresenta fitas antiparalelas e complementares (pois a base presente em uma das cadeias determina a base presente na outra)
Bases púricas = bases pirimídicasRegra de Chargaff: G = C; A = T
 A + G = C + T
 RNA (Ácido Ribonucléico)
Pentose: Ribose (C5H10O5)
Fita simples
Responsável pela síntese de proteínas
Apresenta uracila (formada pela desaminação da citosina) e não timina 
 
Estrutura entre dois Nucleotídeos
A união entre dois nucleotídeos ocorre através de uma ligação fosfodiéster;
A ligação fosfodiéster ocorre entre o grupo 5’- fosfato e o grupo 3’-hidroxila, onde o grupo fosfato retira a hidroxila e se liga covalentemente;
A orientação 5’ para 3’ se refere as extremidades da fita e não a orientação da ligação fosfodiéster.
	
Estruturas entre as fitas duplas do DNA 
Além de possuir ligações fosfodiéster unindo os nucleotídeos, a molécula de DNA apresenta ligações que unem as duas fitas entre si. Entre as bases púricas existem duas ligações de hidrogênio, enquanto que entre as bases pirimídicas existem três ligações de hidrogênio. Além disso, existem interações hidrofóbicas entre as bases nitrogenadas, auxiliando a estabilização da dupla hélice e minimizando o contato das bases com a água.
No DNA está contido a informação genética. No processo de transcrição, o DNA serve como molde para a criação de RNA. É nesse RNA que é encontrado o código usado para organizar a sequência de aminoácidos e formas as proteínas no processo de tradução.Dogma Central da Biologia Molecular
Apresenta fitas helicoidais enroladas em torno do mesmo eixo para formar uma dupla hélice de orientação à direita;
O pareamento perfeito das duas fitas cria um sulco maior e um sulco menor;
Forma 
B 
mais estável (padrão);
Predominante no DNA cromossômico;
Apresenta 10,5 bases por voltaDNA – Características Gerais
Forma B
Forma A: 
orientação à direita, porém a hélice é mais larga e o número de bases por volta é 11;
Forma Z: 
orientação à esquerda, 12 pares de bases por volta, estrutura mais fina e alongada.
	
Sequências Incomuns
Palíndromo: sequências de ácidos nucléicos de fita dupla com simetria dupla;
Grampos: envolve uma única cadeia de DNA;
Cruciforme: envolve ambas as cadeias do duplex de DNA.
Palíndromo
Cruciforme
Grampo	
Replicação do DNA
Ocorre a separação das fitas (através das helicases);
Síntese de uma fita complementar (através da DNA polimerase);
A fita preexistente serve de molde para guiar a síntese da nova fita complementar;
Replicação semiconservativa (50% da fita antiga).
Estrutural Geral do DNA
Estrutura Primária: sequência linear de nucleotídeos covalentemente ligados.
Estrutura Secundária: estrutura regular e estável adotada (nucleossomas).
Estrutura Terciária: dobramento complexo de grandes cromossomos.
A tarefa de empacotar o DNA é realizado por proteínas especializadas, as histonas, que se ligam ao DNA e o dobram, produzindo uma série de espirais e alças que conferem níveis elevados de organização;
Cada cromossomo consiste em uma única e enorme molécula de DNA em uma estrutura compacta
Localização
Eucariontes: 
Núcleo
Mitocôndrias
Cloroplastos (vegetais)
Procariontes:
Citosol
Tipos de RNA
RNA mensageiro (RNAm): carrega a informação do DNA para o ribossomo. Cada trinca (3 nucleotídeos) no RNAm é denominado códon e corresponde a um aminoácido na proteína que irá se formar;
RNA transportador (RNAt): responsável por transportar os aminoácidos até os ribossomos. Apresenta o anticódon (trinca de nucleotídeos) que se liga ao códon durante a síntese de proteínas;
RNA ribossomal (RNAr): faz parte da constituição dos ribossomos. É nos ribossomos que a sequência de bases do RNAm é interpretada e a proteína sintetizada;
RNA nuclear pequeno (snRNA): encontrado no núcleo, participa do splicing alternativo;
RNA nucleolar pequeno (snoRNA): encontrado no nucléolo, apresenta diversas funções, tais como, metilação, molde para síntese de têlomeros, formação de ribossomos. Em vertebrados são feitos dos íntrons removidos durante o splicing alternativo.
MicroRNA (miRNA): regula a expressão do RNAm;
XIST RNA: inativa um dos dois cromossomos “X” em vertebrados do sexo feminino.
Transcrição
Processo pelo qual se produz moléculas de RNA, através da ação da enzima RNA polimerase. Por meio do sentido 5’ para 3’, a enzima RNA polimerase, ainda no núcleo, se utilizará do DNA como molde a fim de sintetizar uma fita de RNA, adicionando os nucleotídeos corretos e específicos que formam uma molécula de RNA. Ao final, será sintetizado um RNA mensageiro, mas que ainda está imaturo. Para se maturar, esse RNA deverá passar por um processo chamado de Splicing Alternativo, a fim de seguir para o citoplasma da célula. Nesse processo, há uma retirada dos íntros, ficando somente um RNA formado pelos éxons, e que já está maduro o suficiente para seguir com suas funções.
Tradução
Tradução
O RNA mensageiro que se maturou no núcleo se dirige ao citoplasma e vai em direção ao ribossomo, para se encontrar com o RNA transportador. O códon presente no RNAm servirá de guia para a produção das proteínas, onde o anticódon presente no RNAt se unirá ao seu códon complementar. Dessa forma, haverá a produção das proteínas específicas. 
Lembre-se: o código genético é degenerativo ou redundante, isto é, mais de um códon pode codifiacar o mesmo aminoácido!