Genética I

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O DNA → nucleotídeos → um fosfato, um açúcar (desoxirribose) e um das 4 bases nitrogenadas: adenina (A), guanina (G), citosina (C), timina (T)
O DNA é uma cadeia de dupla-hélice de nucleotídeo mantida por pareamento complementar: A com T, C com G.
Nucleotídeos + nucleotídeos = pontos hidrogênio (ligações fracas)
Fosfato + desoxirribose = ligações de fosfodiéster
Base nitrogenada + desoxirribose = ligação n-glicosídica 
Os pares de bases, estruturas achadas planares, se empilham uns sobre os outros no centro da dupla hélice, acrescentando estabilidade a molécula de DNA. A forma helicoidal do DNA depende totalmente do pareamento e empilhamento de bases, nos filamentos de polaridade inversa. 
O DNA é uma hélice com giro pra direita (DNA A (mais compacto) e DNA B (mais comum)) ou apresenta um giro pra esquerda (DNZ (raramente presente in vivo)).
DNA microssatélite é um DNA repetitivo de repetições curtas (STRs). 1~6 pb. Importância: realização de teste de paternidade. Localização: telômero.
DNA minissatélite é um DNA com repetições consecutivas de números variáveis (VNTRs). 10~30 pb. Ricos em guanina e citosina. Importância: marcadores moleculares. Localização: centrômero.
A cromatina é um complexo de DNA associado a histonas em estado de relaxamento. E é encontrada na Interfase. O cromossomo é o complexo de DNA e histonas altamente compactados em estruturas semelhantes a bastonetes, visto nas divisões celulares mitose e meiose. 
Níveis de organização da cromatina:
Nucleossomo: duas voltas de DNA envolvendo um octâmero de histonas;
Solenoide: são nucleossomos sobrepostos formando uma estrutura cilíndrica;
Alça: solenoide compacto com proteínas chamadas tubulinas (arcabouço proteico).
DNA nuclear possui 46 cromossomos ou 23 pares, ele é linear e possui extremidades. Tem certa de 3,2 bilhões pb.
DNA mitocondrial é circular e está presente na matriz mitocondrial. Possui aproximadamente 1,6 mil pb. E sua herança genética vem do ovócito, ou seja, da mãe.
Replicação: Quando o DNA se replica sua estrutura helicoidal desenrola-se parcialmente e os dois filamentos se separa em pontos nos quais as pontes de hidrogênio conectam pares de bases. Cada base exposta do DNA antigo une-se com uma base complementar de um nucleotídeo recém-sintetizado. O emparelhamento das bases complementares continua até que cada um dos filamentos do DNA original esteja unido a um filamento complementar de DNA recém-formado. 
A replicação celular é importante para a produção de gametas (meiose) e para repor células lesadas ou mortas e crescimento do tecido (mitose). Ela ocorre na fase S da Interfase.
Em eucariontes é mais complexa por tem mais origem de replicação e histonas. Em procariontes tem uma origem única e sem a presença de histonas, tornando-a mais simples.
Proteína DNA A: Reconhece a origem e abre a dupla fita em sítios específicos;
DNA B (helicase): Desenrola o DNA;
SSB: proteínas que se juntam a fita do DNA, impedindo de que ela volte a se ligar, mantendo a estabilidade da forquilha de replicação;
Forquilha de replicação: região de separação das cadeias, onde ocorre a transcrição, tem a forma de uma letra Y;
DNA polimerase I: remove os primers e preenche as lacunas com DNA;
DNA polimerase II: enzima lenta, que pode corrigir erros cometidos pela DNA polimerase III (reparo de DNA)
DNA ligase: liga os fragmentos
DNA polimerase III: sintetiza a nova fita de DNA
Grampo beta: circunda o DNA e mantém a enzima DNA pol III ligada a fita molde
Ponta 5’: extremidade da fita do DNA está livre a hidroxila do carbono-5 da primeira pentose
Ponta 3’: livre a hidroxila do carbono-3 da última pentose
Síntese no sentido 5’ → 3’
Primer: uma sequência de bases de RNA que iniciam a síntese
Fragmentos de Okazaki: um fragmento de DNA com um prime, produzidos temporariamente na replicação descontinua. 
Fita contínua (leading): a DNA polimerase sempre terá uma extremidade 3´-OH livre para colocar o próximo nucleotídeo (rápida e contínua)
Fita descontínua (lagging): de tempos em tempos, será necessária a síntese de um novo primer, para que ela possa continuar esse processo (lenta e descontínua)
Topoisomerases I e II (DNA girasse): desenrola a cadeia e alivia a tensão de torsão gerada pela abertura da dupla-fita
Problema da replicação: a DNA polimerase não consegue replicar o segmento terminal da fita retardada (lagging). Essa região final (correspondente ao último prime) não haverá replicação ao menos que já a enzima telomerase. A telomerase reconhece a extremidade dessa sequência, estabelece ligação com o DNA e estende a fita molde na direção de 5' → 3' , acrescentando uma nova repetição TTAGGG de cada vez. Sem atividade da telomerase, os cromossomos tornam-se menores, a cada ciclo de replicação, por perda de parte da região telomérica. Com o tempo os telômeros são totalmente perdidos e as deleções passam a ocorrer sobre regiões codificantes. Esse encurtamento progressivo dos cromossomos é considerado um dos fatores que limita ou impossibilita a divisão celular contínua e está associado provavelmente ao processo normal de envelhecimento (de células, tecidos e consequentemente do organismo como um todo). Ex.: Síndrome de Cockayne, Síndrome de Hutchinson-Gilford, Síndrome de Werner.
O RNA (ácido ribonucleico) é um polímero de nucleotídeos de cadeia simples. Seus nucleotídeos são formados por um fosfato, um açúcar (ribose) e uma base nitrogenada (uracila (U), adenina (A), guanina (G) ou citosina (C)). 
RNAm → oriente a síntese de uma proteína (leva uma mensagem de síntese proteica do núcleo para o citosol)
RNAr → liga-se as proteínas ribossômicas para compor o ribossomo 
RNAt → liga-se a um aminoácido e o mantem sobre um ribossomo até que seja incorporado a uma proteína, durante a tradução (transporta aminoácidos do citosol para o ribossomo)
Transcrição é o processo necessário para que ocorra a expressão gênica. O DNA do gene é usado como modelo para a síntese de uma proteína especifica. Para que isso ocorra, a informação codificada em uma região específica do DNA é transcrita (copiada) para produzir uma molécula especifica de RNA. Ela ocorre no interior do núcleo celular. A produção de proteína pelas células é importante para determinar suas características físicas e químicas, bem como as características do organismo formado por elas.
Promotor: são sequências de DNA específicas importantes para o início da transcrição
TATA box: é um dos principais promotores eucarióticos conhecidos e normalmente 5’-TATAAA-3’ ou uma variante
Proteína de ligação a TATA: se liga ao TATA box fazendo que esse complexo crie afinidade com os fatores de gerais de transcrição
Fatores gerais de transcrição (GTFs): são as várias moléculas necessárias para uma iniciação eficiente e promotor-específica 
RNA polimerase I: sintetiza a maioria do RNAr
RNA polimerase II: sintetiza os precursores do RNAm
RNA polimerase III: sintetiza os precursores do RNAe 5S, RNAt e outros
Pontas 5’ e 3’: a transcrição ocorre no sentido 5’ → 3’
Fita senso: é a fita de DNA transcrita para a forma de RNA 
Fita anti-senso: é a outra fita, a fita complementar, não transcrita para a forma de RNA
Bolha de transcrição: é a abertura e separação de um sítio das hélices pela RNA polimerase formando um sitio ativo para a transcrição
Sinais de término
Alça em grampo: com o fim da transcrição o complexo de moléculas se desprende e causa uma deformação que forma a alça
Proteína rhô: é uma helicase que determina o fim da transcrição
Sentido amplo: gene é uma sequência de DNA que quando transcrita da origem a um RNA.
Sentido específico: gene é uma sequência de DNA que quando transcrita da origem a uma proteína.
DNA eucarionte NUCLEAR: possui íntrons (sequência de nucleotídeos que não sintetizam proteína). Já o DNA eucarionte MITOCONDRIAL e o DNA procarionte não possuem íntrons em suas estruturas circulares
Processamento de RNAm: Na transcrição eucarionte o RNA é produzido e processado no núcleo antes de ir para o citosol. O processamento ocorre em 3 etapas:Adição de um revestimento (CAP) na ponta 5’ do RNA (enzimas: Guanilil-transferase e a 7-metil-transferase); protege a ponta 5’ do RNAm, e interage com a subunidade menor do ribossomo durante o início da tradução
Recomposição (splicing) do RNA é o processo de remoção de íntrons e fusão dos éxons realizado pelo spliceossomo; a recomposição (splicing) torna possível a combinação de diferentes éxons, o que permite a síntese de diferentes proteínas a partir de um único RNAm.
A adição da cauda poli(A) na ponta 3’ do RNA, realizada pela poli(A)-polimerase. A cauda polli (A) é responsável por determinar o tempo de vida do RNAm. 
As evidências experimentais indicam que o processamento ocorre durante a síntese do RNA, ou seja, ele é co-transcricional.
Código genético “redundante”: Existem 61 uma trincas de códons e apenas 20 aminoácidos para elas sintetiza-los. Ou seja, o código genético é redundante porque um menos aminoácido pode ser codificado por diferentes trincas.
Ex: CAU, CAC → histidina; CUU, CUC, CUA, CUG → leucina
Tradução: 
A tradução é um processo no qual haverá a leitura da mensagem contida na molécula de RNAm pelos ribosomo, decodificando a linguagem de ácido nucleico para a linguagem de proteína
 Um RNAm, processado no núcleo, contendo sete códons (21 bases hidrogenadas) se dirige ao citoplasma.
No citoplasma, um ribossomo se liga ao RNAm na extremidade correspondente ao início da leitura. Dois RNAt, carregando os seus respectivos aminoácidos (metionina e alanina), prendem-se ao ribossomo. Cada RNAt liga-se ao seu trio de bases (anticódon) ao trio de bases correspondentes ao códon do RNAm. Uma ligação peptídica une a metionina à alanina.
O ribossomo se desloca ao longo do RNAm. O RNAt que carregava a metionina se desliga do ribossomo. O quarto RNAt, transportando o aminoácido leucina, une o seu anticódon ao códon correspondente do RNAm. Uma ligação peptídica é feita entre a leucina e a alanina.
O ribossomo novamente se desloca. O RNAt que carregava a alanina se desliga do ribossomo. O quarto RNAt, transportando o aminoácido ácido glutâmico encaixa-se no ribossomo. Ocorre a união do anticódon desse RNAt com o códon correspondente do RNAm. Uma ligação peptídica une o ácido glutâmico à leucina.
Novo deslocamento do ribossomo. O quinto RNAt, carregando a aminoácido glicina, se encaixa no ribossomo. Ocorre a ligação peptídica da glicina com o ácido glutâmico.
Continua o deslocamento do ribossomo ao longo do RNAm. O sexto RNAt, carregando o aminoácido serina, se encaixa no ribossomo. Uma liogação peptídica une a serina à glicina.
Fim do deslocamento do ribossomo. O último transportador, carregando o aminoácido triptofano, encaixa-se no ribossomo. Ocorre a ligação peptídica do triptofano com a serina. O RNAt que carrega o triptofano se separa do ribossomo. O mesmo ocorre com o transportador que portava a serina.
O peptídeo contendo sete aminoácidos fica livre no citoplasma. Claro que outro ribossomo pode se ligar ao RNAm, reiniciando o processo de tradução, que resultará em um novo peptídio. Perceba, assim, que o RNAm contendo sete códons (21 bases nitrogenadas) conduziu a síntese de um peptídeo formado por sete aminoácidos.