Ác. Nucleicos

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Nucleotídeos e Ácidos Nucléicos
Wescley Trajano – 07/53149
Gustavo Brandão – 07/47378
 “Os nucleotídeos são a moeda energética nas transações metabólicas, os elos químicos essenciais na resposta das células aos hormônios e os componentes estruturais de uma coleção de co-fatores enzimáticos e intermediários metabólicos, além de serem os constituintes dos ácidos nucléicos.”
Os nucleotídeos possuem três componentes característicos:
 Uma base nitrogenada;
 Uma pentose;
 Um fosfato.
 A molécula sem o grupo fosfato é chamada de nucleosídeo.
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 Tanto o DNA quanto o RNA contém duas bases purínicas principais, Adenina (A) e Guanina (G), e duas pirimidínicas principais. Em ambos, umas das pirimidínicas é a Citosina (C), mas a segunda pirimidina muda, sendo a Timina (T) no DNA e a Uracila (U) no RNA.
 O que diferencia DNA de RNA são as pentose que formam seus nucleotídeos:
 O DNA tem como pentose a 2-desoxi-D-ribose;
 O RNA tem como pentose a D-ribose. 
 Mas como os nucleotídeos se unem para formar DNA ou RNA?
 Os nucleotídeos, tanto no DNA como no RNA, são ligados covalentemente “por pontes” de grupos fosfato, formando entre um e outro uma ligação fosfodiéster.
 Sendo assim, os esqueletos de DNA e RNA consistem de resíduos fosfato e pentose alternantes, e as bases nitrogenadas podem ser consideradas grupos laterais unidos ao esqueleto em intervalos regulares;
 Os esqueletos, tanto do DNA como do RNA, são hidrofílicos;
 O caráter básico das bases nitrogenadas está diretamente ligado na manutenção da estrutura tridimensional dos ácidos (desoxirribonucléicos ou ribonucléicos).
 Ligações de hidrogênio entre a carbonila e os nitrogênios do anel permitem a associação de duas fitas de ácidos nucléicos.
 James Watson e Francis Crick identificaram quem A se liga a T (ou U) e G se liga a C. É esse pareamento específico que permite a duplicação da informação genética. 
Química Biológica - UnB
Estrutura do 
Ácidos Nucléicos 
Estrutura dos Ácidos Nucléicos
 1953 Descoberta da Estrutura do DNA,Watson e Crick
Estruturas em níveis hierárquicos 
Estrutura primária: estrutura covalente e a seqüência de nucleotídeos
Estrutura Secundária: qualquer estrutura regular,estável adotada por alguns ou todos os nucleotídeos de um ácido nucléico
Estrutura Terciária: o dobramento complexo de cromossomos grandes dentro do nucleóide bacteriano e na cromatina na eucariótica 
 Conhecimento atual do armazenamento e utilização da informação genética da célula
1868 Investigação bioquímica do DNA com Friedrich Muscher
Isolou uma substância contendo fósforo: nucleina (porção acídica/porção básica)
SUSPEITA: nucleina/ácido nucléico associada a herança celular
1944 Evidência direta de que o DNA é possuidor da informação genética
Experimento de Arey – Mac Leod – Mc Carty
 
Conclusão: O DNA armazenar a informação genética
 (fator de transformação)
Experimento de Hershey-Chase
Conclusão Geral: O DNA é definitivamente o componente cromossômico que possui a informação genética das células vivas.
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Estrutura
Trabalho de Erwin Chargaff – Década de 40 
As quatro bases nucleotídicas do DNA ocorrem em proporções variadas e que as quantidades de certas bases estão aproximadamente relacionadas
Regras de Chargaff
A composição de bases do DNA geralmente varia de uma espécie para outra
Espécimes de DNA isoladas de diferentes tecidos da mesma espácie possuem a mesma composição de bases
A composição de bases do DNA numa dada espécie não se altera como idade do organismo,estado nutricional ou alteração ambiental
Em todos DNAs ,independente da espécie , o número de resíduos de adenina é igual ao número de timina (A=T) e o número de resídos guanina é igual ao número de citosina (G=C)
Purinas = Pirimidina
A + G = T + C
1950 – Rosalina Franklin e Maurice Wilkins
Analisaram cristais de DNA,por método de difração do raio-x
	Evidência : DNA produzia um padrão de difração de raios –x característica
Conclusões : - Polímeros de DNA são helicoidais com duas periodicidades ao longo do seu eixo maior
			- Molécula continha duas fitas
Desafio : Formular um moedlo tridimensional da molécula do DNA que considera –se os dados do raio-x,as propriedades químicas do DNA, e as descobertas de Chargaff
Watson Chick propõem um modelo tridimensional
A característica essencial do modelo 
É a complementaridade das duas fitas 
Do DNA.
O modelo sugere um mecanismo para a 
Transmissão da informação genética:
Separação das fitas
Síntese de um fita complementar para cada 
Uma unindo os nucleotídeos numa sequencia 
Especificas.
 Fita preexistente = molde da sintese 
O DNA é uma molécula flexível = pode ocorrer em diferentes formas estruturais:
Forma B – Estrutura de Watson e Crick ,mais estável em condições fisiológicas,padrão de referência em qualquer estudo das propriedades do DNA.
Forma A - Favorecidas em soluções desprovidas de água ,diferenças estruturais.
Forma Z – Rotação da Hélice no sentido da mão esquerda 
Outras variações estruturais
Certas seqüência de DNA adotam estruturas não usuais
Curvaturas podem ser importantes na ligação de algumas proteínas no DNA
Resíduos de adenina aparecem seqüencialmente numa fita
Palíndromo: repetições invertidas da seqüência de bases com simetria dupla ocorrendo nas duas fitas do DNA.
DNA –H pareamento e entrelaçamento de três fitas de DNA para formar uma hélice tríplice.
Variações estruturais são interessantes porque há uma tendência para muitas delas aparecem em sítios onde importantes eventos no metabolismo do DNA (replicação,recombinação,transcrição) são iniciados ou regulados.
RNA – Segunda forma principal de ácido nucléicos nas células
Intermediário na conversão desta informação nunca proteína funcional
Eucariotos DNA:
Molécula diferente do DNA deve 
transportas a mensagem genética para a
 síntese de protéinas do núcleo até o citoplasma
RNA : Transportadora a informação genética do DNA até a maquinária da biossintese de proteínas nos ribossomos.
1961 – François Jacob e Jaques Monad
Núcleo
(DNA)
Ribossomos 
- Síntese de proteínas
 A altíssima estabilidade do DNA está diretamente ligada à sua capacidade de armazenar informação.
 O armazenamento de informação sem alteração por longos períodos de tempo é tão importante para a célula, que mesmo pequenas variações no DNA podem ser fisiologicamente significantes, principalmente porque as alterações tendem a perpetuar.
 A dupla hélice do DNA e o RNA podem ser desnaturados. Da mesma forma que as proteínas, os ácidos nucléicos sofrem desnaturação a pH extremo e temperaturas elevadas.
 Ácidos nucléicos sofrem transformações não-enzimáticas. Essas reações consistem na mudança espontânea das ligações covalentes e são, por isso, muito lentas. Mas elas são fisiologicamente significativas por causa da tolerância muito baixa da célula a alterações na informação genética. Alterações na estrutura do DNA que levam a mudanças permanentes na informação genética codificada são chamadas mutações e muitas evidências sugerem uma ligação íntima entre o acúmulo de mutações e os processos de envelhecimento e formação do câncer. 
 
 A síntese química do DNA foi automatizada. Essa tecnologia abriu caminho para muitos avanços na bioquímica. A síntese é realizada com a fita em crescimento ligada a um suporte sólido. Usando princípios semelhantes àqueles usados na síntese de peptídeos. A eficiência do processo é muito alta, permitindo ligar mais de 80 nucleotídeos facilmente.
Bibliografia
Lehniger – Princípios de Bioquímica. 3ª Edição. Sarvier Editora de Livros Médicos LTDA. São Paulo, SP. Voet D, Voet JG, Pratt CW. 2000
“Princípios de Bioquímica”. Sarvier Editora de Livros. Médicos Ltda.*. DARNELL, J. E.: LODISH, H.: BALTIMORE,VOET , D & VOET, J.G.(1990). Biochemistry.3ª edição. Belo Horizonte: FEPMVZ editora, 2008.
http://www.youtube.com/watch?v=MIyzj7g0uEo&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=yZ_IPafioSU&NR=1
OBRIGADO.