Estrutura de DNA e RNA

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Jim Duffy – Spector Lab
NucleotNucleotíídeos: fundeos: funçções essenciaisões essenciais
•• Unidades monomUnidades monomééricas dos ricas dos áácidos nuclcidos nuclééicosicos
• Carregadores de energia
• ATP, GTP, etc
• Cofatores e coenzimas
• Coenzima A, FAD, NAD
• Mensageiros químicos
• AMP cíclico, GMP cíclico
NucleotNucleotíídeos como monômeros dos deos como monômeros dos áácidos nuclcidos nuclééicosicos
DNADNA e e RNARNA: estrutura X fun: estrutura X funçção ão 
NucleosNucleosíídeosdeos: carregadores de energia qu: carregadores de energia quíímicamica
Nucleosídeos trifosfato:
• energia química
• precursores ativados
para síntese de RNA e DNA
NucleosNucleosíídeosdeos: composi: composiççãoão
(CH3 x H)
uracila
1’
2’
4’
3’33’’
5’55’’
Nucleosídeos do DNA
(d) (d) adenosinaadenosina (d) guanosina (d) timidina (d) citidina
PirimidinasPirimidinasPurinasPurinas
1
2
5 6
9
8
7
4 3 1 2
3
45
6
H x OH
((d)NTPsd)NTPs: : termodinâmicatermodinâmica favorfavoráávelvel àà ssííntesentese
quebra da ligação ⇑
 
energia +PPi =Δ G negativo
+ quebra do PPi = Δ G mais negativo
Pu
P-O O
Etc ...
Pu ⇑⇑
SSííntesentese do do polpolíímeromero: : ligaligaççõesões fosfodifosfodiéésterster
SSííntesentese do do polpolíímeromero
Vista lateral – DNA: DNA polimerase
SSííntesentese do do polpolíímeromero: : ligaligaççõesões fosfodifosfodiéésterster
Na dNa déécada de Watson & Crickcada de Watson & Crick
História: 
• Miescher (1868): DNA material genético (nucleína)
• Avery, MacLeod e McCarty: transformação (1944)
• Hershey e Chase: infecção de E.coli (1952)
• As regras de Chargaff: 
• relação A-T/G-C
• Franklin: Difração de Raio X
Watson & Crick:Watson & Crick: 
a construa construçção do modeloão do modelo
Watson & Crick:Watson & Crick: 
a construa construçção do modeloão do modelo
• estrutura planar das bases
• difração de Raio X: densidade e 
padrão em camadas
• Regra de Chargaff
• A=T e G=C
• intuição: pontes de H
••interainteraççõesões hidrofhidrofóóbicasbicas
Watson & Crick:Watson & Crick: 
a construa construçção do modeloão do modelo
A=T e G=C
• intuição: pontes de H
ReplicaReplicaçção: ão: 
processo semiconservativoprocesso semiconservativo
• Watson e Crick: modelo 
• Meselsohn e Stahl: experimento
AKC
Fitas parentaisFitas parentais
PlasticidadePlasticidade dada dupladupla hhéélicelice
CaracterCaracteríísticassticas do do polpolíímeromero
• Esqueleto hidrofílico
• Caráter ácido
• Neutralização
• poliaminas
• proteínas
• ions
• Polaridade: 5’→
 
3’
• Estrutura planar das bases 
5’ 3’
5’
3’
a
t
g
c
EstabilidadeEstabilidade dada estruturaestrutura 22ááriaria e 3e 3ááriaria
• Estrutura x desordem
• íons, proteínas, pontes de H, Van der Walls
• repulsão eletrostática
• ⇑
 
Temperatura = desnaturadesnaturaççãoão do DNA (Tm)do DNA (Tm)
• absorção de luz
• viscosidade
EstabilidadeEstabilidade dada 
estruturaestrutura 22ááriaria e 3e 3ááriaria
• ⇑
 
Temperatura = desnaturação
• ⇑⇓
 
propriedades:
• viscosidade
• absorção de luz
• Estrutura planar
• ressonância
• absorção de luz UV (260nm)
• efeito hipocrômico
• Estrutura planar
• ressonância
• absorção de luz UV (260nm)
• efeito hipocrômico
TmTm éé caractercaracteríísticastica de de cadacada DNADNA
• Como função de:
• Razão GC x AT
• pH
• força iônica
• tamanho da molécula
• Processo reversível
• análise Co T
• hibridação
Processo reversível: hibridação
EstruturaEstrutura do RNA: um do RNA: um mundomundo de de 
diferendiferenççasas & & extremaextrema plasticidadeplasticidade
EstruturaEstrutura do RNAdo RNA
• Pareamento não W/C 
&
• bases não usuais
EstruturaEstrutura do RNA: do RNA: extremaextrema plasticidadeplasticidade
• Fita simples
• dupla fita regional, seqüência dependente
• empilhamento
• Liberdade de rotação
• Pareamento não W/C
• Estrutura secundária variável ⇒
 
funções múltiplas
EstruturaEstrutura do RNA:do RNA: extremaextrema plasticidadeplasticidade
RNA:RNA: exextrematrema plasticidadeplasticidade . . . funcional. . . funcional
• RNA: funções múltiplas 
• rRNA,
• mRNA,
• tRNA,
• RNAs de funções especiais
• ribozimas, 
• estruturais, 
• regulatórios (RNAs de interferência, pequenos 
RNAs)
	Slide Number 1
	Slide Number 2
	 Nucleotídeos: funções essenciais
	Nucleotídeos como monômeros dos ácidos nucléicos
	Nucleosídeos: carregadores de energia química
	 Nucleosídeos: composição
	(d)NTPs: termodinâmica favorável à síntese
	Slide Number 8
	Slide Number 9
	Slide Number 10
	Na década de Watson & Crick
	Watson & Crick:� a construção do modelo
	Watson & Crick:� a construção do modelo
	Watson & Crick:� a construção do modelo
	Replicação: �processo semiconservativo
	Plasticidade da dupla hélice
	Características do polímero
	Estabilidade da estrutura 2ária e 3ária
	Estabilidade da� estrutura 2ária e 3ária
	Tm é característica de cada DNA
	Processo reversível: hibridação
	Estrutura do RNA: um mundo de �diferenças & extrema plasticidade
	Estrutura do RNA
	Estrutura do RNA: extrema plasticidade
	Estrutura do RNA: extrema plasticidade 
	RNA: extrema plasticidade . . . funcional