RESUMO AP3 BIOMOL

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Resumo para a AP 3 de Biomol
1- Estudem sobre o DNA e o RNA. É importante saber seus aspectos funcionais e estruturais (Aulas 4 e 5);
2- Estudem sobre a compactação do DNA, como ocorre, as estruturas envolvidas e a função para o organismo (Aula 8);
3 - Saiba como ocorre o processo de replicação do DNA, sua importância para a células e as enzimas envolvidas nesse processo (Aulas 9, 10 e 11);
4- Aprendam o que é mutação e os seus vários tipos. Tentem compreender qual é a importância da variabilidade genética e se as mutações são sempre maléficas, ou, se elas também podem trazer algum benefício para a espécie (Aula 13);
5 - Saibam o que é recombinação do DNA, como ocorre, seus tipos e a importância dela para a variabilidade genética (Aula 15);
6- Processo de TRANSCRIÇÃO em procariotos: foque nas moléculas envolvidas durante todas as etapas da transcrição. Prestem atenção em como ocorre a iniciação da transcrição (Aula: 20);
7- Estudem os mecanismos de PROCESSAMENTO do RNA. Fiquem atentos às diferenças entre a molécula de RNA primário e a de RNA mensageiro, estude os processos que convertem um RNA primário e um mRNA, e quais processos são necessários para que um pré-RNA se torne um mRNA  (Aula 22);
8- Processo de TRADUÇÃO: estudem como funciona esse processo, como ocorrem as etapas de iniciação, alongamento e terminação da tradução. Fiquem atentos para a ordem e como os eventos desses processos acontecem (Aulas 26, 27 e 28);
1-O DNA é encontrado principalmente nos cromossomos no núcleo das células, mas também em mitocôndrias e cloroplastos.
Os primers (fragmentos de RNA) sinalizam o início da replicação, a primase que sintetiza os primers.
A helicase é uma enzima que promove a abertura da hélice de DNA, separando-o em duas fitas simples para que possa sofrer replicação. A helicase quebra as ligações de hidrogénio entre as bases nitrogenadas de ambas as cadeias de DNA, fazendo com que estas se separem.
SSB é uma proteína responsável por manter as fitas do DNA separadas
As topoisomerases irão separar as fitas da dupla hélice de DNA.
A DNA-polimerase é a enzima que faz a síntese de uma nova fita de DNA. Ela possui a capacidade de adicionar nucleotídeos na extremidade 3'OH de uma região pareada do DNA, fazendo com que a cadeia se estenda no sentido 5'→3'
DNA ligase é uma enzima que possui como função facilitar a união de cadeias de DNA, catalisando a formação de uma ligação fosfodiéster.
A DNA Polimerase III é uma enzima de replicação do DNA, que realiza a adição de nucleotídeos ao DNA em síntese. 
A fita de cima é chamada fita líder e é formada de forma contínua. Já a síntese da fita tardia (a fita de baixo) ocorre através da formação de pequenos fragmentos (chamados de fragmentos de Okazaki)
A DNA polimerase I retira os primers e complementa a fita com nucleotídeos de DNA.
A DNA ligase une as duas fitas já prontas (a fita líder e a tardia)
RNA
O RNA mensageiro transfere informações do DNA até o citoplasma. Durante a transcrição, uma enzima, designada RNA-polimerase faz a cópia de um gene do DNA para o RNAm.
RNAt atua no citoplasma da célula, e transporta os aminoácidos para o ribossomo para a síntese proteica.
RNAr formado no núcleo da célula, ele vai para o citoplasma, começa a interagir com proteínas e atua na formação estrutural do ribossomo. Além disso, orienta o RNAm e o RNAt na formação de uma proteína dentro do ribossomo.
2- Compactação do DNA
O processo se inicia com a formação do nucleossomo, através da ligação de um disco proteico, constituído por 4 pares de proteínas chamadas histonas (H2A, H2B, H3, H4) à molécula de DNA. A combinação nas duas voltas dadas pela dupla-hélice de DNA nas histonas é chamada de nucleossomo. Diversos nucleossomos se unem, interagindo uns com os outros, formando um agregado. Esta nova fita é obviamente mais condensada que a fita de origem. Utilizando outras proteínas, esta fita formada por agregados de nucleossomos se condensa ainda mais. Desse modo, o DNA consegue ser inserido no núcleo das células. O DNA mede aproximadamente 2 metros quando esticado, daí a importância de sua compactação.
As histonas são as principais proteínas que compõem o nucleossomo.
Os nucleossomos funcionam como “carretéis”, onde o DNA se enrola.
As mutações são mudanças que ocorrem no DNA dos organismos. As mutações causam a variabilidade genética.
As mutações podem ocorrer por causa de erros na replicação ou ainda por fatores externos. Na replicação incorreta, no momento da síntese da nova molécula de DNA, podem ocorrer erros que fazem com que a cópia não seja idêntica à original. Além de falhas na replicação, podemos citar a ação de agentes externos, que podem causar a quebra do DNA e uma reparação incorreta. Como exemplo de fatores externos, podemos citar a radiação.
Existem mutações causadas pela substituição de uma base por outra, aquelas em que ocorre inversão de novas bases e também aquelas em que se observa a perda de uma porção de DNA.
As mutações ocorrem de maneira aleatória, podendo ser benéficas, maléficas ou neutras para o organismo.
As mutações silenciosas provocam mudanças no material genético, mas as bases alteradas não influenciam as proteínas que serão produzidas. Isso acontece porque um mesmo aminoácido pode ser codificado por trincas diferentes.
Algumas mutações afetam células somáticas, não podendo ser, portanto, transmitidas aos descendentes. As mutações que ocorrem nas células germinativas são passadas para a prole.
• Mutação silenciosa – não causa mudança de aminoácido, uma vez que mais de uma trinca pode codificar um mesmo aminoácido. Exemplo: substituição do códon UAC pelo UAU. Os dois códons codificam a tirosina.
• Mutação missense – Resulta em mudança de aminoácido. Exemplo: Substituição do códon UAC (Tyr) pelo UUC (Phe). Os dois aminoácidos têm mesma característica química. Muitas vezes é chamada mutação neutra.
• Mutação nonsense – Determina uma terminação prematura da tradução, resultando em uma proteína menor. Exemplo: Substituição do códon UAC (Tyr) por UAG (Stop). O códon que especifica Tyr é substituído por um códon que determina o término da tradução, gerando, assim, uma proteína menor, incompleta.
• Mutação frameshift- A adição ou deleção de pares de bases, não múltiplos de três dentro da região codificadora, resulta em mudança de todos os códons a partir do ponto onde ocorreu a alteração.
5- Recombinação: Reciproca, não-reciproca, intramolecular (repetições diretas e repetições invertidas) e crossover duplo
	Processamento de RNA
	Em eucariotas, a molécula de RNA resultante da transcrição tem de ser convertida em RNA mensageiro através de um mecanismo designado por processamento de RNA.
Este processo consiste em dois passos: modificação das extremidades e excisão de introns.
Modificação das extremidades
Cada extremidade do pré-mRNA, vai ser alterada. A extremidade 3’ é alterada por adição de uma cauda poli-A que apresenta de 100 a 200 nucleotideos. A extremidade 5’ é modificada por adição de uma guanosina modificada, 7metilguanosina. Esta é necessária para a ligação da molécula de RNA mensageiro ao ribossoma, para o início da transcrição. A cauda poli-A estabiliza a molécula.
Excisão de introns
Depois de eliminados os introns, regiões não codificantes, há união dos exons, regiões codificantes, e assim se forma a molécula de RNA mensageiro definitiva. Esse processo chama "RNA splicing".
Transcrição em Procariotos
A transcrição consiste na síntese de RNA usando DNA como molde. O processo é realizado por um complexo enzimático cuja enzima chave é a RNA polimerase, composta de várias subunidades e que realiza a polimerização do RNA a partir de um molde de DNA. A RNA polimerase nos procariotos é única. Os RNAs formados durante a transcrição podem ser de 3 tipos: RNAm, RNAt ou RNAr. A transcrição ocorre em 3 etapas: A iniciação, o alongamento e o término. Vale ressaltar que em procariotos a transcrição ocorre no mesmo lugar onde ocorre a tradução.
Iniciação:
Para esta etapa, a RNA polimerase deve desenrolar a fita dupla de DNA. A síntese do RNA começaem regiões do DNA chamadas de regiões promotoras, que são sequências específicas reconhecidas pela RNA polimerase, e direcionam a transcrição de genes. O reconhecimento da RNA polimerase aos promotores se dá graças ao fator sigma, que liga-se à RNA polimerase fazendo com que estas tenham maior afinidade com as sequencias promotoras. Os promotores contém sequencias consenso localizadas antes do início da transcrição, a distâncias específicas. As sequencias consenso mais conhecidas são o TATA box e o CAAT box. Existem vários tipos de promotores e fatores sigmas correspondentes e é essa variedade que permite que as funções celulares possam ser reguladas mantendo o equilíbrio das atividades celulares.
Alongamento
O RNA recém-sintetizado pareia-se temporariamente com a fita molde de DNA. Quando começa a transcrição, a mesma segue numa velocidade de aproximadamente 50 nucleotídeos por segundo, estando a RNA polimerase ligada à fita molde de DNA até encontrar o sinal de término da transcrição.
Término
O final da transcrição é um processo bem controlado, determinado pelo surgimento dos códons de parada ou de terminação, finalizando a síntese dessa molécula.
Tradução
A tradução ocorre nos ribossomos, que estão situados no citoplasma. O mRNA é traduzido em proteína pela ação de uma variedade de moléculas de tRNA, cada uma específica para cada aminoácido. A sequência de nucleotídeos de uma molécula de mRNA é traduzida na sequência apropriada de aminoácidos de acordo com as determinações do código genético. Existem 64 trincas possíveis de nucleotídeos, sendo que apenas 61 codificam a produção de aminoácidos (2 sinalizam o início da tradução), enquanto 3 trincas correspondem a sequências de término da tradução.
A tradução tem início com a associação de um ribossomo, um mRNA e um tRNA carregando o aminácido metionina, que se ligam ao sítio P do ribossomo. O anticódon deste tRNA é UAC e seu códon no mRNA é AUG. Essa trinca consiste no códon de inicialização. Um outro tRNA liga-se ao ribossomo no sítio A.
Assim que os dois primeiros tRNAs se encaixam nos sítios P e A, o ribossomo catalisa a ligação dos aminoácidos de seus tRNAs, deslocando-se pela molécula de mRNA, espaço correspondente a uma trinca de bases.
Conforme o ribossomo se desloca, os sítios são ocupados por novos tRNAs com seus aminoácidos correspondentes ao mRNA, e as ligações entre os aminoácidos são sintetizadas, até encontrar as sequências de sinalização de término da tradução. A tradução termina quando um códon finalizador é encontrado na mesma fita de mRNA que está sendo traduzida. Os códons são UGA, UAA ou UAG. Como estes códons não são lidos, eles não têm efeito na tradução. Por fim, o polipeptídeo é liberado do ribossomo, que se torna disponível para começar a síntese de outra proteína.
https://youtu.be/0KDQ3lQ2-2s
Na fita tardia, uma parte de DNA fita simples deve estar exposta. Um segmento é sintetizado na direção reversa (relativo à forquilha de replicação). Uma série desses fragmentos será sintetizada, cada um deles na orientação 5 ’ --3’.Então eles deverão ser ligados para criar uma fita tardia completa. A enzima só é capaz de sintetizar DNA na presença de um iniciador, ou seja, um nucleotídeo anterior que ofereça um grupamento OH livre para que possa haver a ligação fosfodiéster com o próximo nucleotídeo. Assim, é necessário que ocorra a síntese de um iniciador para que a DNA polimerase possa atuar. O processo é mediado por uma primase. Na fita líder, a primase atua uma única vez, sintetiza o iniciador e a síntese prossegue normalmente. Já na fita tardia, a primase atua em cada um dos fragmentos de Okazaki que serão sintetizados.