Aula 1 - Introdução à BioMol e Estrutura de Ácidos Nucleicos

Prévia do material em texto

Disciplina Biologia Molecular
Prof. Me. Rafael Fernandes Ferreira
Profa. Dra. Daniela Vidotti
INTRODUÇÃO À 
BIOLOGIA MOLECULAR
Biologia Molecular – noções elementares
sobre os constituintes celulares até a
estrutura e função dos ácidos nucléicos.
Conceito
“... the sequencing of the human genome
represents, not an ending, but the beginning
of a new approach to biology.” (Editorial da
revista Science em 16/02/2001)
O homem descobriu que 
podia manipular a 
molécula que contém toda 
a informação da vida.
A Biologia Molecular
trouxe esperança para a cura de 
diversas doenças
de origem genética.
Organização estrutural das células
Célula 
eucariótica
ORGANELA FUNÇÃO PRINCIPAL
Ribossomo Síntese de proteínas
Mitocôndria Respiração celular
Complexo de Golgi Armazena e secreta substâncias 
diversas
Centríolo Atua na divisão celular
Lisossomo Atua na digestão intracelular
Retículo End. Liso Transporte de substâncias e 
produção de esteróides
Retículo End. Rugoso Transporte de substâncias e 
síntese de proteínas
Tabela: Comparação de organismos Procariotos e Eucariotos
Procariotos Eucariotos
Organismos Bactérias e 
cianobactérias
Protistas, fungos, plantas e animais
Tamanho celular 1 a 10 micrômetros 5 a 100 micrômetros
Metabolismo Anaeróbico ou 
aeróbico
aeróbico
Organelas Poucas ou 
nenhuma
Núcleo, mitocôndria, cloroplastos, 
retículo endoplasmático, etc.
DNA DNA circular no 
citoplasma
Molécula de DNA linear muito longa 
contendo várias regiões não 
codificantes, envolvido pelo envelope 
nuclear.
RNA e proteínas RNA e proteínas 
sintetizados no 
mesmo 
compartimento
RNA sintetizado e processado no 
núcleo; proteínas sintetizadas no 
citoplasma.
citoplasma Não apresentam 
citoesqueleto
Citoesqueleto composto por proteínas 
filamentosas, endocitose e exocitose.
Organização celular unicelular Multicelular, com diferenciação em 
vários tipos celulares.
Estrutura e Organização 
das Macromoléculas
Estrutura e Organização 
do DNA e RNA
HISTÓRICO
• 1871 – Friedrich Miescher: encontrou uma nova
substância que diferia das proteínas no núcleo
de diversos tipos celulares. Chamou essa nova
substância de nucleína.
• 1889 – Richard Altmann: comprovou a
existência da nucleína de Miescher e sugeriu a
troca do nome para ácido nucléico (caráter
ácido).
HISTÓRICO
1944 – Oswald Avery, Maclyn McCarty e
Colin Macleod: relacionaram o DNA com
as informações genéticas.
1952 – Alfred Hershey e Martha Chase:
conseguiram provar que o DNA, e não as
proteínas, continha o material genético
HISTÓRICO
1953 – James Watson e Francis Crick – através da
difração de raios-x da molécula de DNA,
conseguiram descrever sua estrutura física de dupla
hélice.
HISTÓRICO
Rosalind Franklin – A dama sombria
Morreu aos 37 anos
COMPOSIÇÃO
Ácidos Nucleicos: são 
polímeros formados 
por NUCLEOTÍDEOS
COMPOSIÇÃO
DNA – ÁCIDO DESOXIRIBONUCLÉICO RNA – ÁCIDO RIBONUCLÉICO
NUCLEOTÍDEO
Diferenças entre os açúcares
RNADNA
BASES 
NITROGENADAS 
Nucleosídeo
Base + açúcar
Nucleotídeo
Base + açúcar + 
fosfato
Ácido nucléico
Polinucleotídeos
Ligações
fosfodiéster
Dupla fita do DNA
A dupla fita é complementar e antiparalela
Dupla fita do DNA
Pontes de hidrogênio
entre as bases
nitrogenadas
Dupla fita do DNA
Pontes 
de hidrogênio
Dupla fita helicoidal do DNA
Dupla fita helicoidal do DNA
Replicação do DNA –
Síntese do DNA
Pontes de Hidrogênio
Em uma molécula de DNA a quantidade de bases T é igual à
quantidade de bases A e a de bases C é igual à de bases G.
Pareamento de bases
Regra de Chargaff
Adenina deve parear com Timina.
Guanina deve parear com Citosina.
Erwin Chargaff (1905-2002) 
Célula não 
está 
dividindo
Célula 
dividindo
nucleossomo
TIPOS DE RNA
RNA mensageiro (mRNA): contém a informação genética para
a sequência de aminoácidos de peptídeos e proteínas.
RNA transportador (tRNA): identifica e transporta os
aminoácidos até o ribossomo.
RNA ribossômico (rRNA): constituinte dos ribossomos.
RNA nuclear pequeno (snRNA): envolvido no processamento
dos RNAs.
RNA interferente (iRNA): interferem na tradução protéica.
RNA DE TRANSFERÊNCIA
tRNA
-Estrutura secundária 
com grampos e alças 
formando um trevo
-Alto número de bases 
modificadas depois da 
sua transcrição
RNA 
ribossômico
snRNA (small nuclear)
Participa do processamento
de mRNA (splicing)
iRNA (interferente)
• Pequenas sequências de RNA fita dupla
produzidas no núcleo que interferem na
tradução protéica
• Após ligarem a proteínas, o iRNA associa-
se a um mRNA específico, inibindo a sua
tradução ou ativando a sua destruição.
iRNA
Ativa a destruição de um determinado mRNA
• Prêmio Nobel de Medicina e Fisiologia de 
2006
Andrew Fire (esq.) e 
Craig Mello (dir.)
iRNA
DIFERENTES TIPOS DE RNAs
Transferência da informação do DNA para a proteína
Informações 
estudadas pela 
Biologia Molecular: 
DNA, RNA, Proteínas 
entre outros.