Bioquimica-Acidos Nucleicos

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Ácidos Nucléicos 
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1953 – JAMES WATSON e FRANCIS CRICK
-Descrição da estrutura física do DNA baseando-se nos estudos de difração de raio X de Rosalind Franklin e Maurice Wilkins e em estudos químicos da molécula realizados por Ervin Chargaff (anos 40).
-Modelo da dupla fita proposto foi fundamental para a compreensão do mecanismo de transmissão e execução da informação genética.
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Localização do material genético
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- Transmitir a informação genética de geração para geração (DNA) e dentro da célula (RNA).
- Estoque de bioenergia ( ATP). 
- Componente de várias coenzimas importantes (NAD+, NADP+, FAD and coenzima A). 
- Atua como mediador celular (segundo mensageiro) na transdução de sinais (cAMP). 
- Age no controle de reações enzimáticas como regulador alostérico. 
- Serve como um ativador de várias reações biosintéricas (S-adenosilmetionine-[S-AdoMet] - síntese glicogênio e glicoproteína). 
Ácidos nucléicos
Funções
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Grupo fosfato
ou
H
RNA
DNA
Composição
Geral
Pentose
Base púrica ou pirimídica
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Bases nitrogenadas – 2 tipos
Púricas – A e G
Pirimídicas – C, T e U
Purinas
Adenina
Guanina
Pirimidinas
Citosina
Uracila
Timina
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Fatores que estabilizam a dupla hélice:
 interações hidrofóbicas
 forças de van der Walls
 pontes de hidrogênio
 interações iônicas
 
Entre as bases nitrogenadas
Entre os grupos fosfato do DNA e os cátions (Mg2+) presentes na solução fisiológica
3’
5’
5’
3’
DNA
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Duas fitas de polinucleotídeos associadas formando uma estrutura de dupla hélice, onde as pentoses e os radicais fosfato compõe a fita e as bases projetam-se para o interior da mesma
 As fitas mantêm-se unidas através da formação de pontes de hidrogênio entre as bases o que contribui para a estabilidade da dupla hélice
 Adenina (A) pareia com Timina (T) através de 2 pontes de hidrogênio
 Guanina (G) pareia com Citosina (C) através de 3 pontes de hidrogênio
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Formas: 
Espiralada 
Superespiralada
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Timina
Adenina
Guanina
Citosina
Esquema de duplicação de DNA
Imagem: Madprime / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
A enzima DNA polimerase é a responsável pela formação das novas fitas, utilizando sempre uma fita como molde para formar novas duplas fitas de DNA
Como o DNA se duplica??
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Os tipos de RNA. Mensageiro (mRNA) O mRNA é produzido através da transcrição(DNA), pela demanda celular, ou seja a necessidade da célula de um proteína específica. Um específico mRNA migra do núcleo e passa pelo processo de tradução em proteína.
RNA
Esses ribonucleotídeos são ligados entre si através de uma ligação fosfodiéster entre o carbono 3' do nucleotídeo de "cima" e o carbono 5' do nucleotídeo de "baixo" 
As principais diferenças entre o RNA e o DNA são sutis, mas fazem com que o último seja mais estável do que o primeiro. O RNA é formado por uma fita simples, o açúcar de seu esqueleto é a ribose e uma de suas bases pirimídicas (de anel simples) é diferente da do DNA. Ele possui Uracila ao invés de Timina. 
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  2. Transportador RNA (tRNA)
Existe uma variedade de moléculas de tRNA no citoplasma da célula. Cada tRNA possui 3 grampos e em cada volta o RNA é enrolado e ligado por pontes de H. Cada diferente tipo de tRNA tem 4 braços :
- Um braço aminoácido que esta ligado em um sítio na ponta 3‘, ou seja , cada tRNA “carrega” um aminoácido específico.
-Cada tRNA possui uma seqüência de 3 pb (anticodon) a qual se parea especificamente com a seqüência tripla no mRNA, braço anticodon. Os 3 pb (codon) no mRNA especificam o preciso aminoácido do tRNA que deve se ligar no sítio de ligação. O tRNA é a conexão entre a informação carregado pelo DNA e o aminoácido que deve formar uma proteína de maneira correta.
Braço D e braco TC envolvidos no correto enovelamento.
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Estruturas que o tRNA pode apresentar
 simples fita
 saliência 
 alça interna
 grampo
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No RNA há nucleotídeos com modificações como metilações e ligações em lugares diferentes. 
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3. Ribosomal RNA (rRNA)
Juntamente com proteínas específicas formam o ribossomo que é composto por 2 subunidades, uma pequena (16S-bac. ou 18S_euc.) que contém moléculas de RNA mais proteínas, e uma grande subunidade (23S- bac. ou 28S- euc.) contendo RNA mais proteínas e as enzimas necessárias para a síntese protéica. As subunidades ribosomais são “feitas” no nucléolo, mas o completo ribosoma é encontrado no citoplasma, freqüentemente ligado ao retículo endoplasmático rugoso. A pequena subunidade do rRNA tem um sítio de ligação para moléculas de mRNA durante a síntese protéicas. A grande subunidade tem 3 sítios de ligação para moléculas de tRNA, o sítio P (sítio Peptidil-tRNA), o sítio A (sítio Aminoacil-tRNA) e o sitio E (Exit site). Durante a síntese de proteínas as duas subunidades estão ligadas. 
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Na maioria dos mamíferos os genomas são transcritos em ncRNA sendo algum destes ncRNA cortados /ou processados para fragmentos mennores. Por vezes este ncRNA é também denominado RNA não mensageiro (nmRNA), pequeno, RNA não mensageiro (snmRNA) ou RNA funcional (fRNA). A sequência do DNA da qual é transcrito um RNA não codificante é denominada gene RNA ou gene RNA não codificante (non-coding RNA).
ncRNA (RNA não codante)
micro-RNA – age na regulação de outros RNAs
si-RNA – RNA silenciador ou de interferencia que tb modifica a expressão gênica
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Complementaridade de bases
Pareamento no DNA 
Pareamento no RNA 
A
T
G
C
 

A
U
G
C
 

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DNA
RNAm
RNAm + RNAr+ RNAt
Proteínas
Transcrição
Tradução
Converta em RNA:
ATC- ATT-TTC-GGA-AAT-CTC-ACC-TCA-CGG
Quantos aminoácidos poderão ser gerados?