Ácidos Nucleicos, DNA e RNA

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Ácidos Nucleicos, DNA e RNA 
 
Conceitos básicos 
★ Genoma: toda a informação hereditária de um indivíduo, que está codificada em seu 
DNA → tem a função de armazenar e transmitir essas informações 
★ Gene: elementos que contém as informações que determinam as características de 
um indivíduo 
○ são pedaços específicos do DNA que codificam uma proteína 
○ as informações dos genes são transmitidas de uma célula para a célula-filha 
milhões de vezes durante a vida de um organismo 
 
Nucleotídeos 
★ são moléculas que apresentam uma grande variedade de funções no metabolismo 
celular 
○ reações de óxido-redução 
○ transferência de energia 
○ sinalização intracelular 
○ reações biossintéticas 
★ estrutura: base nitrogenada + pentose (açúcar) + grupo fosfato → quando não tem o 
grupo fosfato a nomenclatura é nucleosídeo e não nucleotídeo 
★ bases nitrogenadas: 
○ purinas: adenina e guanina (maior número de nitrogênio na estrutura) 
○ pirimidina: timina, citosina e uracila (uracila é no RNA e timina é no DNA) 
★ pentoses: ribose (RNA) ou desoxirribose (DNA) 
★ ATP (adenosina tri-fosfato) é um dos nucleotídeos mais conhecidos: A energia do 
ATP é disponibilizada pela transferência de um (ou dois) grupos fosfato à outra 
molécula 
 
Ácidos Nucleicos 
★ cadeias de nucleotídeos, ligados por pontes de grupos fosfato nas posições 3’ e 5’ 
de unidades de pentoses vizinhas 
 
★ composição das bases: 
○ DNA: AT // CG 
○ RNA: AU // CG 
 
DNA 
★ estrutura: 
○ formado por duas cadeias polinucleotídicas → formam dupla hélice 
○ fitas antiparalelas: quando 1 fita está no sentido 3’ para 5’ e a outra está do 5’ 
para o 3’. O 3’ é sempre o OH para fora e o 5’ sempre o grupo fosfato. 
○ comprimento de até 250 milhões nucleotídeos 
○ As bases ocupam o centro da hélice e as pentoses estão dispostas na 
periferia: minimizam repulsão entre os grupos fosfato, garantem estabilidade 
a fita (não se abre facilmente) e as pentoses são polares/solúveis em água 
★ função: armazenar informações necessárias para a construção dos RNAs e 
proteínas 
○ cada informação é codificada por um gene 
○ íntron: região entre genes 
○ éxon: região codificante 
 
 
★ encontram-se no núcleo das células, enovelados na forma de cromossomos (o 
empacotamento é realizado por proteínas especializadas, que se ligam e dobram o 
DNA - histonas) 
★ super- torção do DNA: topoisomerases são responsáveis por aumentar ou diminuir o 
grau de enrolamento do DNA 
 
Replicação 
★ cada fita de DNA pode atuar como um molde para a síntese de sua fita 
complementar → replicação semiconservativa 
★ o processo de replicação começa com proteínas iniciadoras que se ligam ao DNA e 
provocam a abertura das fitas 
 
★ um grupo de proteínas que realizam a replicação do DNA é atraído ao local: 
○ topoisomerases: rompem a situação de estresse no DNA (estado de tensão) 
○ helicase: promovem a abertura das fitas 
○ primase: atua como iniciador para a síntese de DNA e sintetiza o iniciador de 
RNA → avisa onde a polimerase deve agir 
○ DNA polimerase: sintetiza o DNA novo utilizando uma das fitas existentes 
como molde e promove a correção de erros 
○ DNA ligase: une a extremidade 5’-fosfato de um fragmento novo de DNA à 
extremidade 3’-OH do próximo 
★ DNA polimerase 
○ só trabalha no sentido 5’ → 3’ : na fita mãe que tem a extremidade 3’ livre a 
síntese é contínua (fita contínua de DNA), mas na fita com a extremidade 5’ 
livre a síntese é descontínua e há a formação dos Fragmentos de Okazaki 
(fita retardada) 
○ DNA polimerase I: remove o primer de RNA da fita descontínua (limpar para 
realizar ligação) → elimina fragmentos de Okazaki; tem atividade hidrolítica, 
permitindo a correção de erros na fita, como o pareamento errado de bases 
○ DNA polimerase II: reação lenta; é uma enzima de função reparadora, 
completando a fita descontínua no sentido 3’ → 5’ 
○ DNA polimerase III: principal enzima que realiza a replicação → sintetiza uma 
fita de DNA complementar e corrige a reação de polimerização, porém não 
catalisa a transferência da quebra 
★ Reparo da fita de DNA: corrige pareamentos incorretos e completa “pedaços vazios” 
da fita descontínua; raramente esse mecanismo de reparo de DNA falha, mas 
quando falha, gera mutação (alteração permanente que pode comprometer a saúde 
do organismo, se esta alteração ocorrer em uma posição vital na sequência de DNA) 
Mutação 
★ Tipos de Mutação: 
○ por substituição: troca de um par de base por outro 
■ silenciosa: resulta em um códon que irá continuar codificando o 
mesmo aminoácido 
■ com perda de sentido: resulta em um códon que codifica um 
aminoácido diferente → altera a proteína final 
● Anemia falciforme: troca um nucleotídeo A por T, substituindo 
um ácido glutâmico por uma valina 
■ sem sentido: mRNA não consegue traduzir o códon e interrompe a 
produção de proteína 
○ por deleção: remoção de bases (quando o número de bases removidas não é 
múltiplo de 3, altera a mensagem do gene → códon são 3 bases 
nitrogenadas) 
○ por inserção: adição de um ou mais pares de bases (quando o número de 
bases adicionadas não é múltiplo de 3, altera a mensagem do gene → códon 
são 3 bases nitrogenadas) 
○ câncer: mutação nas células somáticas → gera acúmulo gradual de 
alterações nas sequências de DNA, provocando replicação desordenada 
(surgimento tumor) 
★ Fatores que podem causar alterações no DNA: 
○ luz UV 
○ radiação ionizante 
○ agentes químicos 
○ erro da polimerase 
○ modificações espontâneas 
 
 
RNA 
 
★ estrutura: 
○ formado por uma cadeia polinucleotídica 
○ comprimento de alguns milhares de nucleotídeos 
★ função: atua na expressão gênica → intermediário pelo uso da informação 
codificada no DNA para especificar a sequência de aminoácidos da proteína 
funcional (essencial para síntese de proteínas) 
★ quanto mais proteínas são requisitadas pelo organismo, várias cópias de RNA são 
feitas a partir do mesmo gene → uma célula regula a expressão de cada um dos 
seus genes de acordo com as necessidades do momento. 
 
★ Tipos de RNA: 
○ RNA mensageiro (mRNA): codificam as proteínas 
○ RNA transportador (tRNA): transporte de aminoácidos 
○ RNA ribossômico (rRNA): forma região central do ribossomo e catalisa a 
síntese proteica 
 
Transcrição 
★ Cópia da sequência nucleotídica do gene sob a forma de RNA → RNA polimerase é 
a enzima responsável 
★ RNA polimerase pode dar início à síntese de uma cadeia de RNA na ausência de um 
iniciador 
★ A transcrição não precisa ocorrer de maneira tão exata quanto à replicação do DNA, 
já que o RNA não é usado como forma de estoque permanente da informação 
genética nas células, pequenos erros levam a consequências relativamente 
desprezíveis 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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