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Ácidos Nucléicos
Novembro
2014
Universidade Federal do Ceará
Centro de Ciências
Introdução a Bioquímica
Ácidos Nucleicos
Ácido desoxirribonucleico (DNA) 
 Ácido ribonucleico (RNA)
Polímeros constituídos por nucleotídeos
Nucleotídeos
Unidades básicas
Uma base nitrogenada (pirimidinas e purinas)
Um açúcar (pentose)
Um fostato
Nucleotídeos
Bases nitrogenadas
Numeração
Nucleotídeos
DNA
Adenina
Guanina
Citosina 
Timina
RNA
Adenina
Guanina
Citosina 
Uracila
Bases nitrogenadas
Bases secundárias do DNA
Bases secundárias do RNA
Nucleotídeos
Açúcares – Forma furanosídica
Ribose ou desoxirribose
Desoxirribonucleotídeos
Ligação N-1 (N-β-glicosídica)
Ligação N-9 (N-β-glicosídica)
Ribonucleotídeos
Ligação N-1 (N-β-glicosídica)
Ligação N-9 (N-β-glicosídica)
Estrutura dos Ácidos Nucleicos
Ligação Fosfodiéster
Grupo 5’-fosfato está unido ao grupo 3’-hidroxila do nucleotídeo seguinte.
Resíduos de pentose e fosfato alternantes com bases nitrogenadas situadas lateralmente.
Estrutura Primária
Grupos –OH e Grupos fosfato carregados negativamente
Esqueleto hidrofílico
Estrutura covalente e sequencia de nucleotídeos 
Miescher (1868) - Isolamento e caracterização (nucleína)
Avery, MacLeod, McCarty (até 1940) – DNA carregava a informação genética.
S. pneumonia (virulentas e não virulentas)
Chargaff (final 1940)
Composição de bases varia entre as espécies;
DNA isolado de diferentes tecidos da mesma espécie apresentam a mesma composição de bases;
A composição de bases muda de acordo com o ambiente ou estado nutricional;
Em todas as espécies, A=T e C=G.
Estudando o DNA
Franklin e Wilkens (1950) – Difração de raios X – Estrutura helicoidal do DNA.
Watson e Crick (1953) – DNA formado por duas cadeias helicoidais enroladas em torno do mesmo eixo para formar uma hélice dupla de orientação à direita.
Estudando o DNA
Como seria a estrutura tridimensional?
Estrutura Secundária
Definição da estrutura - Watson e Crick (1953)
Duas cadeias de DNA helicoidais enroladas em torno de um mesmo eixo para formar uma hélice dupla.
Esqueletos hidrofílicos de grupos fosfato e desoxirribose alternados estão no lado de fora da hélice, exposto à água circundante.
Estrutura Secundária
Cavidade maior e cavidade menor
Fenda maior
Fenda menor
Estrutura Secundária
GC – 3 pontes de H
Forças estabilizadoras
Pontes de H (entre bases nitrogenadas)
	AT – 2 pontes de H
Fitas antiparalelas
Empilhamento de bases
Estrutura Secundária
Estrutura Tridimensional
DNA-B
Estrutura predominante na célula
Mais estável
Alfa-hélice com giro para a direita ou sentido horário
10 pb por giro (360)
Cada giro – 3,4 nm
Fino e alongado
Presente quando há muita água circundando a molécula
	
Estrutura Tridimensional
DNA-A
Alfa-hélice com giro para a direita ou sentido horário
Menor e mais larga
Presente quando há pouca água circundando a molécula
Poucas evidências de sua existência em condições fisiológicas
	
Estrutura Tridimensional
DNA-Z
Alfa-hélice com giro para a esquerda
Mais fino e mais longa que DNA-B
Presente quando há muito sal no meio
Encontrado em condições fisiológicas se a molécula contiver sequencias de nucleotídeos, por exemplo, CG alternados.
	
Estrutura Tridimensional
Sequencias Palindrômicas
Sequencias Palindrômicas
Sequencias Palindrômicas
Química dos Ácidos Nucleicos
Desnaturação a pH e temperaturas extremas
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Formação de híbridos de DNA
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Genes
Segmentos de DNA contendo a informação necessária para a síntese de um produto (RNA ou proteína)
As células contêm milhares de genes
GENE
O RNA
Polímero linear de nucleotídeos unidos por ligações fosfodiéster 5’ 3’;
Ribose - açúcar presente;
Timina (T) é substituída pela Uracila (U);
Normalmente fita simples, embora possa apresentar pareamento intracadeia (estrutura similar ao DNA tipo A);
Alguns vírus apresentam RNA fita dupla como genoma;
Híbridos DNA:RNA (estrutura tipo A) são formados na transcrição.
Intermediário na expressão gênica
Encontrado tanto no núcleo como no citosol
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O RNA
Aumento na síntese de proteína 
Aumento na quantidade de RNA citosólico
RNA carrega a informação genética do DNA para que haja a síntese de proteína no ribossomo.
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O RNA
Aumento na síntese de proteína 
Aumento na quantidade de RNA citosólico
RNA carrega a informação genética do DNA para que haja a síntese de proteína no ribossomo.
RNA m
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O RNA
mRNA (mensageiro): transfere a informação do DNA ao ribossomo para a síntese de proteínas;
rRNA (ribossomal): componente dos ribossomos. Representa 75% do RNA total da célula;
tRNA (transportador): carrega os resíduos de aminoácidos até os ribossomos para a síntese de proteínas.
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Simples fita
Bolha
Alça interna
Grampo
Grampo. Hélice do tipo A
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Para que servem os ácidos nucleicos
DOGMA CENTRAL