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Fonte: livro de biologia, sistema de ensino anglo Usualmente encontrados no interior do núcleo das células eucarióticas. São eles: o ácido desoxirribonucleico (DNA) e o ácido ribonucleico (RNA). Os ácidos nucleicos desempenham importante papel no controle das atividades celulares, uma vez que contêm as informações para a produção das enzimas e de outras substâncias necessárias ao funcionamento do organismo. Além disso, o DNA (e, no caso de alguns vírus, o RNA) é também o responsável pela transmissão dessas informações de uma geração a outra, quando uma célula se divide ou quando um organismo se reproduz. Os ácidos nucleicos constituem o material genético dos seres vivos. Os ácidos nucleicos são macromoléculas constituídas por longas cadeias contendo milhares de nucleotídeos. Cada uma dessas unidades é composta de três partes distintas, sendo a primeira delas formada por um grupo fosfato, ao qual está unida uma pentose, à qual está ligada uma base nitrogenada (uma molécula formada por um ou dois anéis de carbono e nitrogênio). As bases nitrogenadas dos ácidos nucleicos são a Adenina (A), a guanina (G), a citosina (C), a timina (T) e a uracila (U). são divididas em dois grupos, denominados pirimídicas (citosina, timina e uracila), que são compostas de um único anel de carbonos e nitrogênio, e as púricas (adenina e guanina), compostas por dois anéis de carbonos e nitrogênio. Um nucleotídeo une-se ao seguinte por meio de uma ligação entre o fosfato de um com a pentose de outro (ligação fosfodiéster) Uma molécula de RNA é formada por uma única fita (ou cadeia) de nucleotídeos. Estes contêm ribose e as bases adenina, guanina, citosina e uracila em sua composição. Fonte: livro de biologia, sistema de ensino anglo Uma molécula de DNA é formada por duas fitas de nucleotídeos, que contêm desoxirribose e as bases adenina, guanina, citosina e timina. Essas duas cadeias se mantêm unidas graças a ligações de hidrogênio, que se estabelecem entre as bases nitrogenadas das duas fitas adjacentes. O DNA de indivíduos ou de espécies distintas difere, basicamente, na sequência de seus nucleotídeos. Dessa forma o sequenciamento do DNA permite obter informações que caracterizam determinado individuo ou espécie em particular. A replicação do DNA é regulada tanto por fatores internos da própria célula, quanto externos (da célula vizinha, por exemplo). Acontece em função do tempo transcorrido desde a última replicação, da disponibilidade de nutrientes, fatores hormonais, entre outros. Uma célula duplica o seu DNA antes de entrar em divisão que dará origem a duas células-filhas. O processo de replicação do DNA ocorre inteiramente no interior do núcleo celular e é regulado pela ação de várias enzimas, inicialmente, a enzima helicase promove a ruptura das ligações de hidrogênio que unem as duas fitas do DNA, afastando-as e abrindo a dupla-hélice do DNA original. Em seguida as DNA polimerases promovem a ligação de nucleotídeos de DNA que estão livres no interior do núcleo celular com nucleotídeos correspondentes. Nesse processo, cada fita do DNA original funciona como uma espécie de molde para a formação de uma nova fita, complementar a ela. Finalmente a enzima ligase estabelece as ligações entre os nucleotídeos constituintes das novas fitas do DNA duplicado. A duplicação do DNA é um processo semiconservativo, ou seja, cada molécula-filha resultante desse processo consiste em uma cadeia anterior (pertencente ao DNA original) e uma recém-sintetizada. Ao final da replicação, uma molécula de DNA da origem a duas moléculas- filhas idênticas entre si e idênticas a molécula de DNA original. Nas células moléculas de RNA são sempre produzidas a partir de um segmento de uma molécula de DNA que lhe serve como molde. Esse processo é conhecido como transcrição do DNA. O processo ocorre de maneira semelhante a replicação do DNA, exceto por algumas particularidades: apenas um trecho da molécula de DNA será transcrito (equivale a um gene), e as ligações de hidrogênio que unem as duas cadeias do DNA nesse trecho são rompidas por ação enzimática, e as duas fitas se afastam uma da outra. Fonte: livro de biologia, sistema de ensino anglo Quando há uma adenina na fita molde do DNA, o nucleotídeo de RNA colocado a seu lado apresenta a base uracila Apenas uma das fitas da molécula de DNA serve como molde, a outra fita é chamada de “fita inativa” e volta a se juntar à fita molde depois que o processo termina. A principal função do RNA nas células é participar da síntese de proteínas, processo chamado tradução. Na tradução, a informação relativa à produção de uma proteína, contida em determinado segmento da molécula de DNA (o gene para aquela proteína) é copiada, de forma complementar, para uma molécula de RNA (o RNA mensageiro). No citoplasma o RNAm é decodificado pelos ribossomos e a informação é traduzida em um polipeptídio ou proteína. O RNA pode desempenhar outros papeis nos seres vivos, como a regulação do metabolismo celular ou pode funcionar como o material genético de certos vírus (“os vírus de RNA”). É o processo denominado tradução do RNAm, onde por meio do RNA mensageiro são enviadas ao citoplasma as informações genéticas codificadas, fornecendo instruções para a fabricação de um polipeptídio, componente de uma proteína RNA mensageiro: É o responsável por levar ao citoplasma a informação necessária para a produção de determinado polipeptídio. Essa informação funciona como uma espécie de receita, que é constituída por uma sequência específica de bases nitrogenadas, copiadas a partir da fita molde de certo segmento da molécula de DNA (gene). A sequência de códons do RNAm irá determinar a sequência dos aminoácidos do polipeptídio produzido. RNA ribossômico: associadas a certas proteínas, moléculas de RNAr constituem os ribossomos. RNA transportador: é o responsável por trazer aminoácidos que estão livres, dispersos no hialoplasma, até o local específico da síntese proteica, nos ribossomos. Cada RNAt é específico em relação ao aminoácido que transporta. É a correspondência existente entre a sequência de bases dos ácidos nucleicos e a sequência dos aminoácidos de uma proteína. Essa correspondência se estabelece entre trincas de bases nitrogenadas do DNA (ou no RNAm correspondente), denominadas códons, e os aminoácidos constituintes da cadeia peptídica formada a partir do segmento de DNA (gene). A existência do código genético garante que os aminoácidos sejam colocados na sequência correta, de acordo com a correspondência entre códons (no RNAm) e anticódons (no RNAt). O código genético é universal, ou seja, é o mesmo em todos os seres vivos, com poucas exceções. O número de códons (64) é maior do que o número de tipos de aminoácidos (20) que formas as proteínas, isso significa que o código genético é degenerado (ou redundante), pois há uma sobra de um lado (códons) em relação ao outro (aminoácidos) dessa correlação. Em consequência, muitos aminoácidos são codificados por mais de um códon. Fonte: livro de biologia, sistema de ensino anglo Existem três códons que não determinam nenhum aminoácido, servindo como sinais de terminação de leitura do RNAm. Ainda há o códon AUG, que funciona tanto como códon determinante do aminoácido metionina quanto como códon de iniciação, é a partir do códon AUG mais próximo da extremidade que se inicia a síntese da proteína. Já o anticódon é uma trinca composta por três bases que não pareiam com outras da mesma cadeia, que tem a função de reconhecer a trinca de bases (códon) no RNAm, colocando o aminoácido trazido por ela em sua posição adequada. A tradução de uma molécula de RNAm é bastante complexa e envolve várias etapas desinalização, verificação e interação entre as diferentes moléculas envolvidas. A “leitura” do mensageiro começa com um ribossomo abrangendo os dois primeiros códons, ao mesmo tempo que recebe os dois RNAt correspondentes. Uma vez que os dois primeiros aminoácidos estão muito próximos, corre a ligação peptídica entre eles, e o primeiro RNAt desliga-se de seu aminoácido e volta ao hialoplasma. O ribossomo se desloca e um novo RNAt chega, trazendo o terceiro aminoácido, que se ligará ao segundo aminoácido, dando início à formação de uma cadeia peptídica. O RNAt do segundo aminoácido sai, o ribossomo se desloca novamente e o processo se repete sempre da mesma maneira, até que o ribossomo encontre um códon de parada, sinalizando o fim da “leitura” do RNAm As mutações genicas decorrem, na maioria das vezes, de erros casuais, não corrigidos, durante a duplicação do DNA, alterando a sequência normal de nucleotídeos (e, consequentemente, de bases nitrogenadas) nas cadeias dessa molécula. Mutações ocorridas na fita molde do DNA levarão, por sua vez, à produção de moléculas de RNAm alteradas para aquele gene no qual ocorreu a mutação. É importante distinguir as mutações que ocorrem no material genético de uma célula somática daquelas que ocorrem no DNA de um gameta. No caso do material genético, a mutação poderá levar ao mau funcionamento da célula e\ou de todo tecido, provocando anomalias fisiológicas ou o desenvolvimento de um tumor, mas tudo isso se restringirá ao indivíduo afetado, apenas. já as mutações ocorridas em células germinativas ou nos próprios gametas são mais abrangentes, pois poderão afetar o indivíduo que vai nascer, e, talvez se propagar de geração em geração, graças a replicação do DNA mutante, durante a reprodução. As mutações que ocorrem no DNA podem ser: mutações por substituição de uma base (mutação silenciosa, mutação com alteração de sentido e mutação com perda de sentido) ou mutações por deleção ou inserção de uma base (mutação com deslocamento do quadro de leitura)
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