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Genética DNA e Replicação 1 Características do DNA ➣ É um ácido nucleico, Ácido desoxirribonucleico, composto por um fosfato, pentose (açúcar) e uma base nitrogenada. ➣ Dupla hélice, que são anti paralelas; é uma molécula grande e complexa que contém uma enorme quantidade de informações; comanda a Síntese Proteica; controla o metabolismo e a arquitetura da célula. ➣ As bases nitrogenadas irão se ligar através de Ligações de Hidrogênio. Onde a Adenina e a Timina fazem uma ligação DUPLA, e a Guanina e Citosina fazem uma ligação TRIPLA. Como contar carbono ? O carbono onde se insere a base nitrogenada toma se como Carbono 1 e a contagem segue em sentido horário. Lembrando que se trata de uma pentose, então teremos 5 Carbonos Como os Nucleotídeos se ligam? ➣ A interação ocorre por meio da LIGAÇÃO FOSFODIÉSTER, formando pontes de Fosfato entre si. O grupo hidroxila (OH) do carbono 3 da pentose do primeiro nucleotídeo se une ao grupo fosfato ligado a hidroxila do carbono 5 da pentose do segundo nucleotídeo através da ligação fosfodiéster. Desta forma o nucleotídeos se unem, constituindo uma fita de DNA. Sentido da vida ➣ Explicando o SENTIDO 5’ 3’: em uma extremidade da fita o DNA, está livre a hidroxila do carbono 5 da primeira pentose, e na outra está livre a hidroxila do carbono 3 da última pentose. Na fita complementar o sentido é invertido. 2 Dogma Central ➣ as transmissões de informação na maioria dos seres vivos vai do DNA → RNA → PROTEÍNAS. Mas nos caso dos retrovírus o fluxo é reverso. TRANSCRIÇÃO= DNA → RNA TRADUÇÃO= RNA → PROTEÍNAS Replicação ➣ Esse processo tem início com uma molécula e leva a formação de duas moléculas filhas idênticas à inicial, e envolve um conjunto de proteínas. ➣ Importante Para que a informação genética possa ser passada para as novas células. ➣ Ocorre de forma SEMICONSERVATIVA, onde cada molécula nova de DNA, apenas um filamento é realmente recém formado, enquanto o outro filamento é preservado da molécula inicial, ou seja, cada molécula de DNA é formada por uma fita de DNA antiga, conservada e uma nova. ➣ A replicação é um processo que ocorre antes da Mitose. E possui vários pontos de replicação, tendo início na Fase S da Interfase. ➣ PASSO A PASSO DA REPLICAÇÃO 1. a enzima DNA HELICASE separa as duas fitas de DNA, que resulta na formação da FORQUILHA DE REPLICAÇÃO 2. A enzima PRIMASE, sintetiza um pequeno pedaço de DNA chamado PRIMER, que marca o ponto inicial para a síntese de uma nova fita de DNA. 3. A DNA POLIMERASE (enzima) se liga ao primer e sintetiza uma nova fita. Ela somente adiciona bases em uma direção 5’ 3’. A outra dirá não é sintetizada de maneira contínua, pois esta em direção oposta, então o DNA POLIMERASE consegue sintetizar vários pedaços pequenos de DNA chamados FRAGMENTO DE OKAZAKI. 4. Cada fragmento começa com um primer de RNA. A DNA POLIMERASE então adiciona uma sequência curta de bases de DNA na direção 5’ 3’. 5. O próximo primer é adicionado então mais adiante da fira tardia. E outro Fragmento de Okazaki é sintetizado e o processo se repete. 6. Uma vez que o novo DNA é sintetizado a enzima EXONUCLEASE remove todos os primers de RNA de ambas as fitas 7. Então outra enzima de DNA POLIMERASE preencha as lacunas deixadas, com DNA. 3 8. Finalmente a enzima DNA LIGASE conecta os Fragmentos de OKazaki em ambas as fitas, formando uma dupla hélice contínua. Enzimas que atuam durante a Replicação ➣ DNA HELICASE: reconhecer a origem da replicação e desenrolar a dupla hélice do DNA, na Forquilha de Replicação. ➣ PROTEÍNA SSB: são proteínas que se ligam as cadeias molde separadas pela DNA HELICASE, impedindo que estas se voltem a ligar, mantendo a estabilidade da Forquilha de Replicação. São Também essenciais na separação e recombinação de DNA. ➣ DNA POLIMERASE: é a enzima que catalisa a formação de cadeias de DNA usando as cadeias separadas como molde. Atuam no terminal 3’ da cadeia molde e só replicam na direção 5’ 3’. A DNA POLIMERASE 3 aumenta os primers adicionando nucleotídeos na extremidade 3', para fazer a maior parte do novo DNA,, a DNA POLIMERASE 1 é essencial para a remoção de primers e preenchimento de espaços. ➣ PRIMASE: Esta enzima sintetiza pequenos primers que vão fornecer o terminal 3’ OH necessário para a DNA polimerase iniciar a síntese da cadeia atrasada. ➣ DNA LIGASE : é a enzima que une os fragmentos de Okasaki para completar a cadeia atrasada. Perguntas que vão esclarecer melhor o conteúdo (1) Porque a replicação do DNA é tão importante para os organismos? O processo de Replicação é importante, pois é essencial para que o material genético seja passado de forma integral e exata para as novas células produzidas. Permitindo assim o desenvolvimento do organismo e também a propagação hereditária das características 4 (2) Porque é necessário um iniciador na Replicação? Qual a função deles? O iniciador, também conhecido como PRIMER, é um pequeno pedaço do RNA produzido pela enzima Primase. Sendo que a DNA POLIMERASE é incapaz de iniciar a sintetização do nada, tornando se necessário uma 3’OH livre. (3) Explique porque a direção 5’ 3’ é chamada de Sentido da vida? A enzima DNA POLIMERASE é vital para o processo de replicação e ela opera em apenas uma direção( 5’ 3’ ). Caso o processo de replicação de DNA não ocorresse, um processo fundamental nao sera realizado, que é a manutenção da vida ( propagação do material genético). Sites que me ajudaram a entender o conteúdo https://pt.khanacademy.org/science/biology /gene-expression-central-dogma/central-d ogma-transcription/v/rna-transcription-and -translation http://www.biorede.pt/page.asp?id=1160 Esse vídeo é uma animação, e esta em ingles mas é só colocar a legenda que dá pra entender direitinho. https://www.youtube.com/watch?v=TNKWgc FPHqw https://www.youtube.com/watch?v=Mz63cYy Sbc4 IMPORTANTE Esse material foi elaborado para ser um instrumento de estudo guia, o mesmo não substitui outras fontes didáticas que o seu mestre de sala passou. Para mais resumos e estudo, acesse @nutriestudi no INSTAGRAM https://pt.khanacademy.org/science/biology/gene-expression-central-dogma/central-dogma-transcription/v/rna-transcription-and-translation https://pt.khanacademy.org/science/biology/gene-expression-central-dogma/central-dogma-transcription/v/rna-transcription-and-translation https://pt.khanacademy.org/science/biology/gene-expression-central-dogma/central-dogma-transcription/v/rna-transcription-and-translation https://pt.khanacademy.org/science/biology/gene-expression-central-dogma/central-dogma-transcription/v/rna-transcription-and-translation http://www.biorede.pt/page.asp?id=1160 https://www.youtube.com/watch?v=TNKWgcFPHqw https://www.youtube.com/watch?v=TNKWgcFPHqw https://www.youtube.com/watch?v=Mz63cYySbc4 https://www.youtube.com/watch?v=Mz63cYySbc4
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