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A ESTRUTURA DO DNA - BIOLOGIA MOLECULAR II

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A Estrutura do DNA
 Biologia Molecular I 
Amanda Berti, Julia Vono, Luis Júnior e Samara Thainá
A dupla hélice existe em múltiplas conformações
➔ Inicialmente, testes de difração de raio X de DNA revelaram dois tipos 
estruturais, as formas A e B; 
➔ Forma A: Em condições de baixa umidade;
 11 pares de base por volta;
 Mais compacto;
 Fenda maior estreita e profunda;
 Fenda menor ampla e rasa;
 Pares de bases inclinados;
 Presente em complexos DNA-proteína;
 Semelhante a estrutura do RNA quando em dupla hélice.
 
 
 
 
 
AUG inicial
AUG inicial
 
Características
A dupla hélice existe em múltiplas 
conformações
➔ Forma B: Em condições de alta umidade;
 10 pares de base por volta;
 Fenda maior ampla;
 Fenda menor estreita;
 Representa uma estrutura ideal de DNA.
 
Divergências em relação ao 
DNA celular
1. DNA em solução é um pouco mais torcido (10,5 pares de base por volta);
2. A estrutura proporcional não é regular. 
A dupla hélice existe em múltiplas 
conformações
Fonte: Biologia Molecular do Gene, 7º ed, 2015.
O DNA pode formar uma hélice levógira, 
voltada para a esquerda
Fonte: Biologia Molecular do Gene, 7º ed, 2015.
➔ Considerando a conformação da ligação glicosídica que 
conecta a base à da posição 1’ da 2’-desoxirribose:
hélice dextrógira: ligação sempre em anti
hélice levógira ligação em anti nas pirimidinas
 ligação em syn nas purinas
O DNA pode formar uma hélice levógira, 
voltada para a esquerda
Fonte: Biologia Molecular do Gene, 7º ed, 2015.
➔ DNA-Z é mais estreito e mais longo que os DNA-A e 
DNA-B;
➔ sulco principal sem profundidade, sulco menor estreito e 
profundo;
➔ requer uma concentração de cátions mais alta para sua 
formação;
➔ Significância fisiológica incerta.
Como pontos em um filme de raios X revelam a 
estrutura do DNA
➔ Início da década de 1950: Rosalind Franklin e Maurice Wilkins registram 
fotografias de alta resolução do padrão de difração de raios X de fibra 
orientada de moléculas de DNA;
➔ A partir do padrão de pontos registrado, Francis Crick inferiu que as fitas de 
DNA estão enroladas uma na outra;
Evidenciam o modelo de DNA do tipo 
B proposto por Watson e Crick
➔ A difração de raios X:
➔ Em cristais, os átomos funcionam como obstáculos, ou centros de 
espalhamento dos raios X;
Como pontos em um filme de raios X revelam a 
estrutura do DNA
Fonte: https://www.if.ufrgs.br/tex/fis142/fismod/mod05/m_s03.html
Os pontos representam os 
átomos da estrutura cristalina, 
como o cristal de DNA utilizado 
por Franklin
Raio X
ângulo de 
incidência 
do raio X
https://www.if.ufrgs.br/tex/fis142/fismod/mod05/m_s03.html
Como pontos em um filme de raios X revelam a 
estrutura do DNA
➔ Em arranjos periódicos, como o DNA, só há interferência entre as ondas se 
seu comprimento for semelhante à distância repetida do arranjo;
➔ Ocorre interferência construtiva quando as oscilações das ondas estiverem 
alinhadas;
➔ Ocorre interferência destrutiva quando as oscilações se cancelam (bases de 
um conjunto alinhadas aos picos de outro conjunto).
como o comprimento de onda dos raios X é de 0,15 nm, 
há interferência entre ondas
Como pontos em um filme de raios X revelam a 
estrutura do DNA
➔ A partir desse princípio físico, é possível definir os padrões de difração de 
raios X em linhas paralelas:
Fonte: Biologia Molecular do Gene, 7º ed, 2015.
Quando feixes são incididos em 
arranjos paralelos, a difração 
gera pontos perpendiculares às 
inclinações das linhas
Como pontos em um filme de raios X revelam a 
estrutura do DNA
➔ O padrão obtido por Franklin é compatível com o padrão de difração de raios 
X para arranjos helicoidais;
➔ Os pontos formam uma cruz central (em vermelho) e estão uniformemente 
espaçados por camadas (numeradas de 1 a 5);
➔ Juntamente com os círculos escuros do topo e da base, os pontos formam 
quatro áreas em formato de diamante (em azul).
pontos formando uma “cruz de Malta”
Como pontos em um filme de raios X revelam a 
estrutura do DNA
Fonte: Biologia Molecular do Gene, 7º ed, 2015.
Como pontos em um filme de raios X revelam a 
estrutura do DNA
Fonte: 
http://gbmvirtual.blogspot.com/2017/10/7-
genetica-molecular.html
A evidência de que o DNA é helicoidal parte da cruz 
de Malta que demonstra um padrão zigue zague;
O conhecimento dos comprimentos de onda do raio 
X e as medidas do espaço entre as linhas nas camadas 
revela uma periodicidade de 3,4 nm.
http://gbmvirtual.blogspot.com/2017/10/7-genetica-molecular.html
http://gbmvirtual.blogspot.com/2017/10/7-genetica-molecular.html
Como pontos em um filme de raios X revelam a 
estrutura do DNA
Fonte:https://cientistasfeministas.wordpress.com/2
017/06/09/como-a-historia-do-dna-e-de-rosalind-f
ranklin-se-entrelacam/
Graças ao padrão padrão de difração foi revelado 
que existem 10 pares de bases a cada volta 
helicoidal. 
Demonstrou-se a existência de dois esqueletos 
helicoidais devido ao desalinhamento que fez 
desaparecer a quarta linha presente na cruz de Malta; 
https://cientistasfeministas.wordpress.com/2017/06/09/como-a-historia-do-dna-e-de-rosalind-franklin-se-entrelacam/
https://cientistasfeministas.wordpress.com/2017/06/09/como-a-historia-do-dna-e-de-rosalind-franklin-se-entrelacam/
https://cientistasfeministas.wordpress.com/2017/06/09/como-a-historia-do-dna-e-de-rosalind-franklin-se-entrelacam/

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