ÁCIDOS NUCLEICOS

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ÁCIDOS NUCLEICOS 
O QUE É GENE? 
Gene é um trecho de DNA que pode ser expresso, gerando um produto final funcional que pode ser tanto 
um polipeptídeo (proteína) quanto uma molécula de RNA. 
DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA MOLECULAR 
Com a descoberta do DNA, em 1953, e a subseqüente elucidação de como o DNA 
dirige a síntese de RNA e posterior montagem das proteínas foi possível elaborar uma 
representação simplificada do sistema. 
PAPEL DOS ÁCIDOS NUCLÉICOS NO METABOLISMO CELULAR 
DNA: armazenamento e a transferência da informação biológica são as únicas funções 
conhecidas do DNA. (armazenamento da informação genética – estabilidade ) 
RNA: várias funções 
 RNA ribossomal (rRNA) - componentes estruturais de ribossomos 
 RNA mensageiro (mRNA) – intermediário 
 RNA transferência (tRNA) - moléculas adaptadoras que traduzem informação do mRNA em aminoácidos 
 small nuclear/iRNA, microRNA, etc (expressão gênica e remodelamento de cromatina em leveduras) 
NUCLEOTÍDEO: É unidade estrutural básica dos ácidos nucléicos (DNA e 
RNA), constituídos por bases purinas (A e G) ou pirimídicas (C e T), ribose ou 
desoxirribose e ainda grupamento fosfato. 
BASES NITROGENADAS 
É importante notar 
que podem ser formadas três 
ligações de hidrogênio entre G 
e C, simbolizadas G  C, mas 
apenas duas podem ser 
formadas entre A e T, 
simbolizadas A = T. Essa é 
uma razão para a descoberta 
de que a separação das fitas 
pareadas do DNA é mais difícil 
quanto maior for a razão do 
pareamento de bases G  C 
para A = T. 
DNA: É um polímero formado por nucleotídeos, sendo o açúcar desoxirribose e as bases purinas e pirimídicas (C, 
T, G, A), proporcionando formação de uma fita dupla. A estrutura de cada proteína – e, em última análise, de cada 
biomolécula e componente celular – é o produto da informação programada na sequência nucleotídica dos ácidos 
nucleicos da célula. A capacidade de armazenar e transmitir a informação genética de uma geração a outra é uma 
condição fundamental para a vida. 
RNA: A segunda maior forma de ácidos nucleicos nas células tem muitas funções. Na expressão gênica o RNA 
atua como um intermediário pelo uso da informação codificada no DNA para especificar a sequência de 
aminoácidos da proteína funcional. Decifra a informação do DNA e carrega sua instrução. O RNA também é 
composto por nucleotídeos, porém difere em certos aspectos: 
 O açúcar é uma ribose; 
 A base pirimídica timina é substituída pela uracila; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DOBRAMENTO DO RNA 
A estabilidade da molécula de RNA aumenta muito se, de forma semelhante a como acontece com o DNA, 
as bases hidrofóbicas podem se ocultar do meio aquoso. Isto pode acontecer mediante formação de pontes de 
hidrogénio entre as bases complementares, mas, diferentemente do DNA, ambas bases pertencem a mesma 
cadeia de RNA. 
Essa propriedade de formar regiões de dupla hélice por meio de dobramentos é fundamental para uma 
série de atividades biológicas executadas pelas moléculas de RNA. Esses dobramentos são muito importantes 
para a estrutura e função dos RNAs transportadores e ribossômicos. 
LIGAÇÕES FOSFODIÉSTER DO DNA E RNA 
Os nucleotídeos consecutivos de ambos DNA e RNA são ligados 
covalentemente por “pontes” de grupos fosfato, nas quais o grupo 59-
fosfato de uma unidade nucleotídica é ligado ao grupo 39-hidroxila do 
próximo nucleotídeo, criando uma ligação fosfodiéster. Portanto, o 
esqueleto covalente dos ácidos nucleicos consiste em fosfatos e resíduos 
de pentose alternados, e as bases nitrogenadas podem ser consideradas 
como grupos laterais ligados ao esqueleto em intervalos regulares. O 
esqueleto do DNA e do RNA são hidrofílicos. Os grupos hidroxila dos 
resíduos de açúcar formam ligações de hidrogênio com a água. 
AS PROPRIEDADES DAS BASES NITROGENADAS AFETAM A 
ESTRUTURA TRIDIMENSIONAL DOS ÁCIDOS NUCLÉICOS 
As bases púricas e pirimídicas são hidrofóbicas e relativamente 
insolúveis em água perto do pH neutro da célula. Interações de 
empilhamento hidrofóbicas – minimiza o contato das bases com a água 
(estabilização da molécula) 
ESTRUTURA DO DNA 
Polímero formado a partir de nucleotídeos: 
 Base Nitrogenada – A, T, G ou C 
 Açúcar – desoxirribose 
 Grupo fosfato 
Purinas e pirimidinas, juntamente com os nucleotídeos dos quais elas são parte, sofrem alterações espontâneas 
na sua estrutura covalente. O índice dessas reações em geral é muito lento, mas essas reações são 
fisiologicamente significativas devido à tolerância muito baixa da célula para alterações em sua informação 
genética. Alterações na estrutura do DNA que produzem mudanças permanentes na informação genética 
codificadas pelo DNA são chamadas de mutações, e muitas evidências sugerem uma ligação estreita entre o 
acúmulo de mutações em um organismo individual e os processos de envelhecimento e carcinogênese. 
 
REPLICAÇÃO SEMICONSERVATIVA 
 
A duplicação do DNA é semiconservativa, isto é, a metade da molécula original se conserva íntegra em 
cada uma das duas moléculas-filhas. No processo de duplicação do DNA, as pontes de hidrogênio entre as bases 
se rompem e as cadeias começam a se separar. À medida que as bases vão sendo expostas, nucleotídeos que 
vagam ao redor vão se unindo a elas, sempre respeitando a especificidade de emparelhamento. Uma vez 
ordenados sobre a cadeia que está servindo de modelo, os nucleotídeos se ligam em sequência e formam uma 
cadeia complementar sobre cada uma das cadeias da molécula original. Assim, uma molécula de DNA reproduz 
duas moléculas idênticas a ela. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ENZIMAS DE REPLICAÇÃO – PROCARIOTOS TIPOS DE DNA POLIMERASES EM EUCARIOTOS 
CROMOSSOMOS: O dobramento complexo de grandes cromossomos 
dentro da cromatina eucariótica e o nucleóide bacteriano geralmente são 
considerados estruturas terciárias. 
ESTRUTURA DA CROMATINA- Nucleossomo (unidade básica) 
HISTONAS: 
 Ricas em aminoácidos carregados positivamente: Lis e Arg 
 H2A, H2B, H3 e H4 são altamente conservadas entre as espécies 
 H1 mais variável 
 
Os cromossomos interfásicos são menos compactos que os 
cromossomos mitóticos. 
CICLO CELULAR EUCARIÓTICO 
 
 
 
 
MITOSE 
Telômero - extremidade de um cromossomo, 
associado com a sequência de DNA 
característica que é replicada de maneira 
especial. Compensa a tendência de um 
cromossomo sofrer encurtamento a cada 
etapa da replicação. 
 A maioria das células humanas somáticas (ou seja, já diferenciadas) apresenta normalmente pouca ou 
nenhuma atividade de telomerase. Isso significa que, embora essas células contenham o gene que codifica a 
enzima, ele está silencioso (inativo), não sendo capaz de produzi-la. Portanto, tais células se dividem por apenas 
50 a 60 gerações antes que seus telômeros fiquem muito curtos para dar proteção aos cromossomos. Quando 
alguns desses terminais chegam a um limite mínimo de tamanho (característico para cada célula), isso sinaliza a 
parada das divisões celulares e o início do envelhecimento. Esse ponto crítico, conhecido como limite de Hayflick, 
é uma das razões que explicam por que não podemos viver para sempre! 
FUNÇÕES DOS TELÔMEROS 
1. Impedir que desoxirribonucleases degradem as pontas das moléculas lineares de DNA; 
2. Evitar fusão das pontas com outras moléculas de DNA; 
3. Facilitar a replicação das pontas das moléculas lineares de DNA sem perda de material. 
RNA 
 Ácido Ribonucléico 
 Ligação A-U 
 Molécula de fita simples 
Tipos de RNA: 
 RNA mensageiro (RNAm) 
 RNA transportador (RNAt) 
 RNA ribossômico (RNAr) 
RNAt 
 Levam os aminoácidos para
o RNAm durante o processo de síntese 
proteica. 
 Apresentam, em uma determinada região, uma trinca de nucleotídeos 
 anticódon. Reconhece o local do RNAm onde deve ser colocado o 
aminoácido por ele transportado. 
 Cada RNAt carrega um aminoácido específico, de acordo com o 
anticódon que possui. 
RNAr 
 São componentes dos ribossomos, organela onde ocorre a síntese protéica. 
 Os ribossomos são formados por RNAr e proteínas. 
POLIRRIBOSSOMO 
 
 
 
 
 
 RNAm: Leva a informação da sequência 
proteica a ser formada do núcleo para o 
citoplasma, onde ocorre a tradução. Contém 
sequência de trincas correspondente a uma das 
fitas do DNA. Cada trinca (três nucleotídeos) é 
denominada códon e corresponde a um 
aminoácido na proteína que irá se formar. 
 
Passo 1 – Um aminoacil-tRNA liga-se ao sítio A livre e um 
tRNA descarregado é liberado no sítio E. 
Passo 2 – Formação de uma nova ligação peptídica – 
rRNA 23S. 
Passo 3 – Translocação da subunidade maior do 
ribossomo. 
Passo 4 – Translocação da subunidade menor do 
ribossomo. 
 
 
 
 
 
 
AVANÇOS: O conhecimento da química dos ácidos nucléicos concedeu um conjunto poderoso de tecnologias que 
tem aplicações em biologia molecular, medicina, agricultura e ciência forense. 
FUNÇÃO DO GENE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MITO- Cada gene fabrica uma proteína. 
VERDADE - Cada gene pode produzir várias proteínas. 
MITO - Os genes agem sozinhos. 
VERDADE - A interação entre genes pode dar novas funções as células. 
MITO - O DNA lixo não tem função. 
VERDADE - O DNA antes considerado lixo na verdade regula a interação entre os genes. 
MITO – Proteínas recebem ordens dos genes. 
VERDADE - Proteínas podem assumir novas funções de acordo com as reações químicas que realizam, com a 
influência do ambiente e o com o envelhecimento. 
MITO - O código genético não muda. 
VERDADE - O sistema imunológico pode agir sobre os cromossomos ativando e desativando combinações de 
DNA.