Aula 9 DNA e RNA

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ÁCIDOS NUCLEICOS
São moléculas complexas produzidas pelas células e essenciais a todos os organismos vivos. 
Estas moléculas governam o desenvolvimento do corpo e suas características específicas, fornecendo a informação hereditária e dirigindo a síntese de proteínas.
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Toda a informação que uma célula necessita durante a sua vida, está organizada em forma de código nas fitas dos ácidos nucléicos.
Constituem os armazenadores e transmissores de informação nos seres vivos. Esta informação traduzida em proteínas permite que a célula execute todo o trabalho necessário à sobrevivência do organismo.
 
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Existem dois tipos de ácidos nucléicos: Ácido desoxirribonucléico (DNA) e Ácido ribonucléico (RNA).
Ambos são polímeros lineares de nucleotídios conectados por ligações covalentes denominadas Ligações Fosfodiéster.
São formados por subunidades chamadas nucleotídeos.
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 Os nucleotídios, unidades básicas dos ácidos nucléicos, são constituídos de:
 Uma base nitrogenada (anel heterocíclico de átomos de carbono e nitrogênio)
 Uma pentose (açúcar com cinco carbonos)
 Um grupo fosfato (molécula com um átomo de fósforo cercado por 4 oxigênios) 
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 Bases nitrogenadas: (estrutura em anel )
Purina (são constituídas de dois anéis fundidos de 5 e 6 átomos): Adenina (A) e Guanina (G). 
Pirimidina (são constituídas de um único anel de 6 átomos): DNA -Timina (T) e Citosina (C) e RNA -Uracila (U) e Citosina (C).
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Pentose: Diferem uma da outra pela presença ou ausência do grupo hidroxila no C 2' da pentose. É baseado nesta característica que os ácidos nucléicos recebem o nome RNA (ribose) ou DNA (desoxirribose).
 Desoxirribose -DNA 
 Ribose - RNA
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Proteínas – cadeia de aminoácidos.
Ácidos nucleicos (DNA e RNA) – cadeia de nucleotídeos. 
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É formado por uma dupla hélice.
A molécula de DNA é constituída por uma sequência de nucleotídeos.
Possui 4 bases nitrogenadas representadas pelas letras A- T- C - G.
DNA: Ácido Desoxirribonucleico
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DNA (Ácido Desoxirribonucleico)
O DNA é uma molécula orgânica que reproduz o código genético sendo encontrado em todos os seres vivos (armazenamento da informação genética através de um código determinado pelo número e sequência de bases nitrogenadas e transmissão de genes. As sequências de bases ao longo da cadeia carrega a informação genética.)
O DNA é composto por açúcar desoxirribose, radical fosfato e por sequências de quatro bases nitrogenadas, ligadas por pontes de hidrogênio.
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 As bases nitrogenadas do DNA são: adenina, guanina, citosina, timina.
A adenina se liga por meio de duas pontes de hidrogênio à timina. A citosina se liga através de três pontes de hidrogênio com a guanina.
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O DNA tem duas funções básicas: autoduplicação (responsável pela hereditariedade) e transcrição (formação de RNA). 
Autoduplicação - as duas cadeias de nucleotídeos separam-se e constroem duas novas cadeias complementares; processo semiconservativo ( cada molécula de DNA formada conserva uma das fitas da molécula-mãe). 
 Transcrição - uma sequência de DNA forma o RNA.
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O DNA serve de molde para :
A síntese de novas moléculas de DNA (duplicação) 
A síntese de moléculas de RNA (transcrição) 
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Cada fita de DNA tem uma “direção”. 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').
 Devido a esta formação a cadeia de DNA fica com uma direção determinada.
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Em uma extremidade tem livre a hidroxila do carbono-5 da primeira pentose e na outra tem livre a hidroxila do carbono-3 da última pentose.
 Isto determina que o crescimento do DNA se faça na direção de 5’ para 3’.
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É formado por uma fita simples.
Possui também 4 bases nitrogenadas, representadas pelas letras A- U- C- G.
RNA: Ácido Ribonucleico
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RNA (Ácido Ribonucleico)
O RNA é um polímero em cadeia simples, formado por moléculas de dimensões muito inferiores às do DNA. 
É constituído por açúcar ribose, por um grupo fosfato e quatro bases nitrogenadas.
As bases nitrogenadas do RNA são: Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C) e Uracila (U). 
 O RNA se forma no núcleo e migra para o citoplasma. 
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 Existem três tipos de RNA:
 RNA mensageiro (mRNA): contém a mensagem que será traduzida em proteína.
 RNA transportador (tRNA): carregam os aminoácidos específicos para cada códon até os ribossomos.
 RNA ribossômico (rRNA): componente estrutural dos ribossomos, onde as proteínas são sintetizadas.
O RNA carrega as instruções do núcleo para o citoplasma onde a proteína é sintetizada. 
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Transcrição do RNA
Consiste na síntese de uma molécula de RNAm (mensageiro) pelo DNA. 
Esta molécula contém uma mensagem contida nos “códons” (trincas de bases), para a síntese de uma proteína específica. 
A transcrição ocorre no núcleo.
 
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Etapas da transcrição: 
Em presença da enzima RNA - polimerase, ocorre o afastamento de parte de uma das fitas do DNA, denominada “fita molde” ou “fita ativa”; 
Nucleotídeos contendo ribose (ribonucleotídeos) livres no núcleo, encaixam-se no segmento de fita ativa que encontra-se afastado no DNA; 
Formado o filamento de RNAm, este separa-se do DNA e migra para o citoplasma, através dos poros da carioteca;
d) A enzima DNA- polimarase, reconstitui o DNA.
 
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Transcrição do RNA
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 T G C A G C T C C G G A C T C C A T . . . 
RNA Polimerase
Transcrição
A C G U C G A G G C C U G A G G U A . . . 
mRNA
Tradução
His
Leu
Gli
Ser
Ser
DNA
Ribossomo
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Os três tipos de RNA participam do processo de síntese de proteínas, chamado tradução (ocorre nos ribossomo). 
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Processos incorretos de transcrição e/ou tradução de Ácidos Nucleicos reduziriam a eficência celular.
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Dogma central da biologia (esquema definido por Francis Crick)
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Propriedades do DNA pelo modelo de Watson e Crick: 
 Habilidade em armazenar a informação genética
 Habilidade para transferir uma cópia fiel desta informação para as células filhas.
Estabilidade física e química possibilitando que a informação possa ser estocada por longos períodos de tempo. 
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Diferenças estruturais entre DNA e RNA
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RIBOSSOMOS E RNA RIBOSSÔMICO
São estruturas citoplasmáticas formadas por duas subunidades proteícas revestidas por uma fita de RNA ribossômico.
 Podem estar agrupados em fila, com a ajuda de uma fita de RNA (formando os polirribossomos), podem estar espalhados no citoplasma ou grudados na parede do retículo endoplasmático.
 
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Estas organelas são encontradas em qualquer célula (organela universal). 
Ribossomos livres no citoplasma sintetizam proteínas que vão ser utilizadas no citoplasma.
Ribossomos associados ao reticulo endoplasmático sintetizam proteínas que serão exportadas para o meio extracelular, direcionadas a outras organelas ou inseridas em membrana.
 
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Código Proteico
 
 Cada grupo de três bases nitrogenadas é chamado de códon. 
 3 bases = códon = 1 aminoácido.
É um código universal onde cada trinca de bases (códon) reconhece apenas um aminoácido. 
 Um único aminoácido pode ser codificado por várias trincas (códons) diferentes (64 códons para apenas 20 aminoácidos) no entanto cada trinca (códon) reconhece apenas um aminoácido. 
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As proteínas são macromoléculas sintetizadas sob o comandos de instruções específicaspresentes nos ácidos nucléicos (genes).
Alterações nos genes podem acarretar em mudanças na conformação e na atuação das proteínas.
Genes são as instruções para construção de proteínas. cada gene (parte funcional do DNA) codifica uma proteína.
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Todo o código genético humano pode ser decifrado em combinações de apenas quatro letras. 
Essas letras representam compostos orgânicos: o A é a adenina, o T é a timina, o C é a citosina e o G é a guanina. 
Esses compostos estão sempre agrupados em pares: a adenina sempre se agrupa com a timina e a citosina com a guanina. 
Código Genético Humano 
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Genoma Humano 
Genoma é o conjunto definido de cromossomos que caracteriza cada espécie.
 Constituído por 46 moléculas de DNA. 
 3 bilhões de pares de Bases .
 30.000 a 120.000 mil genes agrupados em cromossomos.
 
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 PRINCIPAIS DIFERENÇAS ENTRE OS ÁCIDOS DNA E RNA