Biologia Molecular 08 - Nucleotídeos e ácidos nucleicos - resumo

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BIOLOGIA RESUMIDA – ÁCIDOS NUCLEICOS PROFESSOR RAFAEL MARQUES 
 
BIOLOGIA RESUMIDA 
ÁCIDOS NUCLEICOS 
PROF. RAFAEL MARQUES 
Apelidados de moléculas mestras da vida 
Funcionamento resumido no dogma central da 
vida 
 
Controlam a reprodução, e o metabolismo 
Gene é um trecho de DNA que são passíveis 
de transcrição 
A transcrição possibilita a chegada das 
informações genéticas aos ribossomos 
As células diplóides apresentam dois genomas 
originados dos parentais no momento da 
fecundação 
Ácidos nucleicos são polímeros de 
nucleotídeos 
Nucleotídeos: são formados por 3 
componentes básicos 
 
1. Base nitrogenada: são divididas em dois 
grupos: 
 Purinas (adenina e guanina): apresentam 2 
anéis 
 Pirimidinas (citosina, timina e uracila): 
apresentam 1 único anel 
2. Pentose: podendo ser a ribose ou a 
desoxirribose 
3. Grupamento fosfato 
Ex.: Adenosina trifosfato (ATP): a hidrólise do 
ATP produz ADP + ácido fosfórico (𝑯𝑯𝟑𝟑𝑷𝑷𝑶𝑶𝟒𝟒) + 
energia (7,3 kcal) 
Os nucleotídeos ligam-se por ligações 
fosfodiéster 
A ligação se estabelece entre o fosfato 5’ e a 
hidroxila 3’ 
 
 
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Polinucleotídeos são o produto da interação 
entre vários nucleotídeos 
Os nucleotídeos podem ser de dois tipos: 
1. Desoxirribonucleotídeos: formados por 
desoxirribose, adenina, timina, citosina e 
guanina 
 Formam o Ácido Desoxirribonucleico 
(DNA/ADN) 
2. Ribonucleotídeos: formados por ribose, 
adenina, uracila, citosina e guanina 
 Formam o Ácido Ribonucleico (RNA/ARN) 
Ácido desoxirribonucleico (DNA) 
Erwin Chargaff (1950): descreve a relação entre 
a quantidade de purinas e pirimidinas 
 Adenina + guanina = timina + citosina 
 James Watson e Francis Crick (1953): 
desvendam a estrutura tridimensional do DNA 
 Dupla cadeia de polinucleotídeos 
 
 Ligadas por pontes de hidrogênio entre A e 
T; G e C 
 Apresentam giros no sentido horário (para a 
direita) 
 Uma fita dá uma volta completa a cada 10 
pares de bases 
 As cadeias se apresentam numa 
configuração antiparalela 
Questão 1 
Recentemente, cientistas construíram uma 
molécula de ácidos nucleicos formada por oito 
nucleotídeos que apresentavam as quatro 
bases nitrogenadas tradicionais (Adenina, 
Timina, Citosina e Guanina) e quatro novas 
bases (Z, P, S e B). Existe uma relação química e 
funcional das bases tradicionais já conhecidas 
com as novas bases, como descrita a seguir: 
 
A partir dessas informações e dos 
conhecimentos sobre a estrutura do DNA, é 
correto afirmar que, no ácido nucleico 
sintético: 
a) “P” se une a “Z” por três pontes de 
hidrogênio. 
b) “P” se une a “Z” por uma ligação peptídica. 
c) “S” se une a “B” por duas ligações 
peptídicas. 
d) “P” se une a “B” por três pontes de 
hidrogênio. 
e) “S” se une a “Z” por duas pontes de 
hidrogênio. 
Questão 2 
Considere uma sequência de DNA com 100 
pares de bases de comprimento contendo 32 
timinas. 
 
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Quantas citosinas, guaninas e adeninas essa 
sequência terá, respectivamente? 
a) 32, 68, 68. 
b) 68, 32, 68. 
c) 68, 68, 32. 
d) 32, 18, 18. 
e) 18, 18, 32. 
Replicação do DNA – “o sentido da vida” 
Propriedades da replicação 
1. Com múltiplas origens de replicação: várias 
enzimas iniciam a replicação, 
simultaneamente em vários pontos); aumento 
da velocidade de replicação 
 
2. É bidirecional: a partir de cada origem as 
enzimas agem nos dois sentidos (2 meses/12 
horas) 
3. Semi-conservativa: A replicação é 
semiconservativa: nas duas novas moléculas, 
uma fita é parental e a outra recém 
sintetizada: menor chance de ocorrência de 
erros 
4. Descontínua em cadeia 
Visão geral da replicação semiconservativa 
1. Helicase: rompe as pontes de hidrogênio 
 
2. Forquilhas de replicação em forma de Y 
3. Síntese de primers pela primase. 1 Primer no 
Molde da fita líder (3’ -> 5’); vários primers no 
Molde da fita retardada (5’ -> 3’) 
4. DNA polimerase III sintetiza a nova fita de 
DNA complementar em cada fita original. (5’ -
> 3’) 
5. Fita líder replicada de modo contínuo 
6. A Fita Retardada sintetizada de forma 
descontínua. Formação dos Fragmentos de 
Okazaki. 
7. DNA polimerase I substitui os primers por 
nucleotídeos de DNA 
8. DNA ligase liga os Fragmentos do Okazaki 
 
 
 
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Experimento de Meselson e Stahl 
Tem como objetivo investigar as ideias de 
Watson e Crick em relação a 
semiconservatividade da replicação do DNA 
Utiliza-se bactérias em meios de cultura com 
N15 (nitrogênio pesado) e N14 (nitrogênio leve) 
 
1. Replicação das bactérias em meio com N15 
2. Transferência das bactérias para meio com 
N14 
3. Retirada imediata de uma amostra: DNA 
com N15 /N15 
4. Amostra retirada após 20 minutos: DNA com 
N15/N14 
5. Amostra retirada após 40 minutos: 50% dos 
DNA’s com N15/N14 e 50% N14/N14 
Conclusão: a fita de DNA com nitrogênio 15 se 
conserva em todas as gerações, portanto, 
confirma-se a semiconservatividade 
Transcrição: fenômeno de produção de RNA 
É feita a partir de um determinado gene ou 
sístron 
Genes apresentam duas fitas: 
 Uma será a fita codificante, onde existe a 
sequência de bases que será transcrita 
 A outra será a fita complementar, que 
apresenta apenas função estrutural 
Região promotora: sítio de ligação da enzima 
RNA polimerase; sempre antecedem os genes 
 
A transcrição também é feita no sentido 5’ 3’ 
por complementaridade de bases entre os 
nucleotídeos de RNA e os de DNA 
 Adenina pareia com uracila e guanina 
com citosina 
Regiões não codificantes do DNA 
São consideradas regiões hipervariáveis (varia 
muito entre indivíduos; não está sujeito à ação 
da seleção natural) 
98,5% do DNA não é codificadora de proteínas 
 
(1) Grande parte é formada por pseudogenes 
(genes herdados ao longo da história 
 
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evolutiva) e (2) vírus incorporados ao DNAc 
(estratégia reprodutiva) 
As regiões hipervariáveis não são transcritas 
nem traduzidas! 
2003 – Término do projeto genoma humano 
Teve o papel de sequenciar todas as bases 
nitrogenadas do DNA 
Ao final foram encontrados cerca de 25.000 
genes 
Esse genoma é capaz de codificar cerca de 
100.000 proteínas (?) 
Splicing alternativo 
 Garante a produção de mais de um tipo 
de proteínas a partir de um único produto 
da transcrição (pré-mRNA) em células 
diferentes 
 Íntrons: trechos dos genes que são apenas 
transcritos; não são traduzidos 
 Éxons: transcritos e traduzidos 
 
 Ocorre a remoção dos íntrons e a 
recombinação dos éxons ainda dentro do 
núcleo, formando vários RNAm 
 
 
Transcrição em eucariotos e procariotos 
Eucariotos Procariotos 
Apresentam íntros, 
éxons e splicig 
Não apresentam 
Sem colinearidade 
de genes (RNA ≠ 
GENE) 
Apresentam 
colinearidade de 
genes (RNA = GENE) 
Apresentam RNA 
monocistrônico (1 
RNA = 1 GENE) 
Apresentam RNA 
policistrônico (1 RNA 
= vários genes) 
Questão 3 
O Projeto Genoma Humano (PGH) teve por 
objetivo o mapeamento do genoma humano 
e a identificação de todos os nucleotídeos que 
o compõem. Após a iniciativa do National 
Institutes of Health (NIH) dos Estados Unidos, 
centenas de laboratórios de todo o mundo se 
uniram à tarefa de sequenciar, um a um, os 
genes que codificam as proteínas do corpo 
humano e também aquelas sequencias de 
DNA, que não são genes. Laboratórios de 
países em desenvolvimento também 
participaram do empreendimento com o 
objetivo de formar mão-de-obra qualificada 
em genômica. 
Fonte: Sobiologia, 16/05/2015 Disponível 
em: http://www.sobiologia.com.br 
Nesse sentido, analise as afirmações a seguir e 
marque com V as verdadeiras e com F as 
falsas. 
( ) A transcrição ocorre no citoplasma das 
células e consiste na síntese de uma molécula 
de mRNA a partir da leitura da informação 
contida numa molécula de DNA. 
( ) Éxon é umsegmento de bases nitrogenadas 
de um determinado gene eucarioto que 
http://www.sobiologia.com.br/
 
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consiste em DNA que codifica uma sequência 
de nucleotídeos no RNA mensageiro. 
( ) Os íntrons são segmentos de DNA que não 
codificam qualquer parte da proteína 
codificada pelo gene. 
( ) O íntron é inicialmente transcrito na 
molécula de pre-RNAm (transcrito primário), 
mas depois é eliminado durante o 
processamento ou splicing do RNA, antes de 
sair do núcleo celular. 
( ) A replicação é um processo no qual cada 
cadeia de DNA origina duas cadeias filhas 
idênticas a ela através de um processo 
semiconservativo. Este processo ocorre durante 
a subfase G1 da interfase. 
A sequência correta, de cima para baixo, e: 
a) V – F – V – F – V. 
b) F – V – V – V – F. 
c) V – V – F – F – V. 
d) F – F – F – V – V. 
Em eucariotos, a unidade de regulação da 
transcrição é o operon 
O promotor antecede uma sequência de 
genes específicos 
 
Entre o promotor e a sequência de genes existe 
o operador 
 Apresenta um sítio de ligação com o 
repressor (inibe a transcrição) 
 A regulação da expressão pode ser feita 
pela lactose 
 Lactose liga-se ao repressor e torna os 
genes transcricionalmente ativos 
Ácido ribonucleico (RNA) 
RNAm: é o produto da transcrição que será 
traduzido à nível ribossomal 
 
 Extremidade 5’: apresenta um cap formado 
por metilguanosina 
 Extremidade 3’: apresenta uma cauda poli 
A 
OBS: Ambas com função de evitar a hidrólise 
por enzimas exonucleases 
RNAr: faz parte da estrutura do ribossomo; 
apresenta-se com função enzimática 
(ribozima) 
RNAt: transporta AAs para o ribossomo no 
momento da tradução; apresenta-se na forma 
de uma folha de trevo 
 Alça aceptora ou extremidade livre (CCA): 
liga-se ao AA a ser transportado 
 Alça do anti-códon (3 bases variáveis): 
determina o AA a ser transportado 
 
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Mecanismos de síntese proteica 
Exigências para a ocorrência: 
1. AA ligados ao RNAt: aminoacil-RNAt 
 
2. RNAm 
3. Ribossomos: 
 São originados no nucléolo 
 Apresenta composição química de 50% 
RNAr + 50% de proteínas 
 Apresenta duas subunidades ligadas pelo 
magnésio 
 Subunidade menor: sítio de ligação com o 
RNAm 
 Subunidade maior: apresenta o (1) Sítio a: 
entrada de aa; (2) Sítio p: ocorre a ligação 
peptídica; e o (3) Sítio e: saída do RNAt 
Questão 4 
Analise as afirmativas a seguir em relação aos 
tipos de RNAs e suas funções. 
I. O mRNA contém a sequência codificante da 
proteína e os elementos de reconhecimento 
para a iniciação e a terminação da tradução. 
II. Os nucleotídeos do RNA mensageiro podem 
ser de quatro tipos quanto às bases 
nitrogenadas que são A, G, C e T. 
III. Os RNAs transportadores são responsáveis 
pelo transporte dos nucleotídeos até seus 
respectivos códons no RNA ribossômico. 
IV. Os ribossomos são estruturas constituídas por 
RNA, conhecidos como RNAs ribossômicos, e 
por várias proteínas ribossômicas. 
V. Os tRNAs, cada qual unido ao seu respectivo 
aminoácido, unem-se à subunidade maior do 
ribossomo em locais específicos. 
Assinale a alternativa correta. 
a) Apenas as afirmativas I e II estão corretas. 
b) Apenas as afirmativas II, III e IV estão 
corretas. 
c) Apenas as afirmativas I, IV e V estão 
corretas. 
d) Apenas as afirmativas II e V estão corretas. 
Tradução do RNA mensageiro 
O código genético 
 Representa a relação entre as bases 
nitrogenadas do material genético e os AAs 
do peptídeo 
 Trinca de bases do DNA: codinome; 
 Trinca de bases do RNA: códon; 
 Cada códon determina 1 AA 
 
 
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64 códons codificam 20 tipos de 
aminoácidos 
 
O número de códons é maior do que o número 
de aminoácidos 
O código genético é degenerado ou 
redundante, pois: 
 Mais de 1 códon podem definir o mesmo 
aminoácido (1 a 6 códons; códons 
sinônimos) 
 Geralmente somente a 3ª base muda de 
um códon sinônimo para outro 
Mutações silenciosas geram um código 
sinônimo, consequentemente não altera o 
peptídeo (1/3 das mutações são silenciosas) 
Mutações de adição ou deleção alteram 
todas as trincas subsequentes 
Questão 5 
Desde o seu surgimento, as células necessitam 
sintetizar proteínas estruturais e enzimas. 
Considerando a regulação e a manutenção 
da função ribossômica nesse processo, leia as 
afirmações abaixo. 
1. Cadeias polipeptídicas são formadas pela 
união de aminoácidos, de acordo com a 
sequência de códons do RNA mensageiro. 
2. A produção de enzimas depende da 
associação das duas subunidades do 
ribossomo ao DNA, na região que codifica 
para o aminoácido metionina. 
3. Há participação de três tipos de RNA: o RNA 
mensageiro, o RNA transportador e o RNA 
ribossômico na síntese de proteínas. 
Está(ão) correta(s): 
a) 1 e 2, apenas. 
b) 1 e 3, apenas. 
c) 2 e 3, apenas. 
d) 1, 2 e 3. 
e) 3, apenas. 
Comparação entre código genético e 
material genético 
Código genético Material genético 
Relação entre 
códons e Aas 
Gene, DNA e 
cromossomo 
É universal: é o 
mesmo para todos 
os seres vivos (16 
exceções entre 1,5 
milhões de espécies) 
Varia de um 
indivíduo para outro 
(com exceção dos 
clones) 
Não pode ser 
alterado! 
Pode ser alterado 
por mutações, 
crossing over e 
engenharia 
genética 
 
Gabarito 
01 02 03 04 
B D B B