P1 - TRANSFERÊNCIA DA INFORMAÇÃO GÊNICA

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RESUMOS – P1
TRANSFERÊNCIA DA INFORMAÇÃO GÊNICA
Importância da transferência de informação gênica na fonoaudiologia:
Doenças genéticas que afetam a fala: Distrofia muscular progressiva, Alzheimer 
Doenças genéticas que afetam a audição: Síndrome de Usher 
Mecanismo de ação de medicamentos 
Tudo o que ocorre no organismo é mediado por proteínas
ESTRUTURA DO DNA 
· Watson e Crick (1953)
· Dupla-hélice 
 
ESTRUTURA QUÍMICA DO DNA
 PENTOSE BASE NITROGENADA 
Nucleosídeo + Base nitrogenada = nucleotídeo
Um nucleosídeo é um nucleotídeo sem o agrupamento fosfato. São produtos de hidrólise química ou enzimática, ocorrem em quantidade muito pequena na célula.
Nucleotídeos: •Grupo fosfato •Açúcar: Desoxirribose
 •Base nitrogenada:
· Purínicas: AG
· Pirimidínicas: C T 
 Nucleotídeos DNA x RNA
 
Ligação fosfo-diéster: Uma ligação fosfodiéster é um tipo de ligação covalente que é produzida entre dois grupos hidroxila (–OH) de um grupo fosfato e duas hidroxilas de outras duas moléculas por meio de uma dupla ligação éster. As ligações fosfodiéster são essenciais para a vida, pois são os responsáveis pelo esqueleto das cadeias de ADN e ARN. Também estão presentes nos fosfolípidos, moléculas constituintes das bicamadas lipídicas de todas as membranas celulares.
Arranjo dos nucleotídeos na dupla fita do DNA
 
 
PROPRIEDADES DO DNA:
Desnaturação: Quando o DNA sofre a ação do calor ou de agentes químicos sua estrutura tri-dimensional se modifica, as pontes de hidrogênio se rompem. Ocorre então a separação da dupla-hélice em duas cadeias polinucleotídicas e suas propriedades físicas se alteram: aumenta a absorção de luz ultra-violeta, diminue o peso molecular e a viscosidade. 
“Anneling” e Hibridização: Uma técnica importante que permite testar a complementação das regiões entre diferentes ácidos nucleicos é a chamada hibridização. Aquecendo-se cuidadosamente uma mistura de dois DNA’s nativos diferentes até o ponto de fusão para que ocorra a dissociação da dupla hélice e, em seguida, resfriando-se esta mitura, também cautelosamente, deverá ocorrer o “anneling” (anelamento). O anelamento corresponde a uma renaturação do DNA, isto é, volta a existir o pareamento entre as bases homólogas. 
 
Dogma Central da Biologia Molecular
 foi postulado por Francis Crick em 1958. Ele explica como ocorre o fluxo de informações do código genético. Esse modelo mostra principalmente que uma sequência de um ácido nucleico pode formar uma proteína, entretanto o contrário não é possível. Segundo esse dogma, o fluxo da informação genética segue o seguinte sentido: DNA → RNA→ PROTEÍNAS. 
Algumas mudanças já foram feitas no modelo proposto originalmente. Isso ocorreu em razão de hoje se saber, por exemplo, que algumas enzimas são capazes de utilizar o RNA para produzir DNA. Esse dogma atualizado pode ser resumido e representado da seguinte maneira:
 
Observa-se, portanto, que esse dogma demonstra todos os processos pelos quais os ácidos nucleicos podem passar. Temos o DNA, onde está contida a informação genética, que pode ser transcrito em moléculas de RNA. No processo de transcrição, uma molécula de DNA serve como molde para a criação de uma molécula de RNA.
É nessa molécula de RNA que é encontrado o código usado para organizar a sequência de aminoácidos e formar as proteínas no processo de tradução. Esse processo consiste na união de aminoácidos, obedecendo à ordem de códons apresentados em um RNA mensage 
 
Duplicação ou replicação do DNA
· Semi-conservativa
· Começa em uma origem e prossegue bidirecionalmente 
· A síntese de DNA prossegue na direção 5’3’e é semi-descontínua
Origem de replicação
-Genoma bacteriano: uma única origem para a replicação
 -Genoma eucarionte: muitas origens de replicação 
-Genoma humano: 10.000 origens
Forquilha de replicação
 
Replicação do DNA
Em 1953, o biólogo norte-americano James D. Watson e o físico inglês Francis H. C. Crick propuseram o modelo para explicar a estrutura da molécula de DNA. Além de explicar as propriedades químicas e físicas da molécula, explicava também sua duplicação, ou replicação.
A replicação do DNA ocorre de forma semiconservativa, é iniciada em origens únicas e geralmente ocorre de forma bidirecional, a partir de cada origem de replicação. A fidelidade da replicação é muito grande, com uma média de apenas um erro por bilhão de nucleotídeos incorporados após a síntese e correção de erros durante e imediatamente após a replicação.
A replicação do DNA envolve três etapas:
· Iniciação
· Ampliação ou alongamento
· Término
Para que a síntese de DNA ocorra, são necessários dois substratos fundamentais: desoxinucleosídeos trifosfatados e uma junção iniciador: molde.
O DNA começa a ser sintetizado pela extensão de extremidade 3’ do iniciador. Essa é uma característica universal do DNA e do RNA. A fita molde irá orientar qual dos quatro nucleosídeos trifosfatados será adicionado. As duas fitas possuem uma orientação antiparalela, o que significa que a fita molde para a síntese de DNA tem orientação oposta à fita de DNA que está sendo sintetizada.
A síntese do DNA é catalisada pela enzima DNA-polimerase. Ela utiliza um único sítio ativo para catalisar a síntese do DNA. O pareamento correto das bases é necessário para que a DNA-polimerase catalise a adição do nucleotídeo. Ambas as fitas do DNA são sintetizadas juntas na forquilha de replicação, com orientação antiparalela.
Durante o processo de replicação, as pontes de hidrogênio são catalizadas e os nucleosídeos livres unem-se a elas, respeitando sempre a regra do emparelhamento: Adenina-Timina, Citosina-Guanina. À medida que se encaixam nas cadeias do DNA, vão formando duas novas cadeias, obedecendo a regra da replicação semi-conservativa.
Fragmentos de Okazaki: Um fragmento de Okazaki é um relativamente pequeno fragmento de DNA (com um primer de RNA no termino 5') criado na cadeia atrasada durante a replicação do DNA. Os comprimentos dos fragmentos de Okazaki são entre 1.000 a 2.000 nucleótidos de comprimento em E. coli e entre 100 a 200 em eucariontes.
 
Reparo do DNA
· LUZ UV:
- Reconhecimento do dímero
-Excisão
· Correção de bases alteradas:
- Remoção de bases anormais
- Reconhecimento e reparo do sítio
Reparo por excisão de bases:
Ocorre quando a remoção da base defeituosa é feita pela clivagem da ligação base nitrogenada – desoxirribose, seguida pelo preenchimento da região com a base correta por ação da DNA-polimerase.
Reparo por excisão de nucleotídeos (REN):
Ocorre quando a remoção da base defeituosa é feita pela incisão endonucleolítica nos dois lados da lesão, com liberação dos nucleotídeos, seguida pelo preenchimento da região por ação da DNA-polimerase.
Correção de bases:
 
 Expressão diferencial dos genes:
Estrutura Química do RNA
Para que os genes consigam se expressar, é necessário que uma molécula de RNA seja formada a partir de uma molécula de DNA. Esse processo recebe o nome de transcrição, e sua enzima chave é a RNA polimerase. Todo o processo ocorre no núcleo da célula.
Inicialmente, uma molécula de DNA abre-se no ponto onde o gene a ser transcrito encontra-se. Isso acontece em virtude da ação da RNA polimerase, que promove a abertura e a exposição das sequências de nucleotídeos que irão ser transcritos. Nesse ponto, é importante destacar que apenas uma fita de DNA será usada para a síntese.
A RNA polimerase também irá orientar o emparelhamento dos ribonucleotídeos, levando, assim, ao alongamento da fita de RNA. Os nucleotídeos encontrados no DNA diferenciam-se dos encontrados no RNA pelo fato de que, no RNA, oaçúcar é a ribose (por isso são chamados de ribonucleotídeos) e a base nitrogenada é a uracila (U) em vez da timina (T).
O emparelhamento dos ribonucleotídeos segue a seguinte regra:
-Uracila (U) emparelha-se com a adenina (A) da fita molde. -Adenina (A) emparelha-se com a timina (T) da fita molde. -Citosina (C) emparelha-se com a guanina (G) da fita molde. -Guanina (G) emparelha-se com a citosina (C) da fita molde.
Dessa forma, uma porção de DNA que contém a sequência TAGGC produz um RNA com a sequência AUCCG.
É importante destacar que, à medida que o RNA é formado, a região de DNA que já foi transcrita fecha-se imediatamente após a passagem da RNA polimerase.
A transcrição finaliza-se quando há uma sinalização de término, que pode ser a formação de uma alça no RNA ou a presença de uma proteína que se liga ao DNA e barra o processo.
· -açúcar: ribose 
· -uracila 
· -molécula instável 
 
Transcrição: produz um RNA complementar a uma fita de DNA
O RNA é transcrito pela enzima RNA polimerase 
 
Direções da transcrição ao longo de um segmento do genoma
RNAs mensageiros procarióticos e eucarióticos
RNAs dos eucariotos são processados ainda no núcleo
-formação da sequência líder
 -poliadenilação 
-retirada dos íntrons . 
 Quais as diferenças estruturais entre o DNA e o RNA?
2.Explique o processo de síntese proteica a partir da informação contida no DNA.