Estrutura e replicação do DNA

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O material genético precisa: 
▪ Ser capaz de armazenar numerosas 
informações; 
▪ Precisa se replicar de forma confiável; 
▪ Obrigatoriamente codificar o fenótipo; 
▪ Ser capaz de variar (em raras ocasiões). 
ESTRUTURA PRIMÁRIA DO DNA 
• Sua estrutura é considerada simples, 
pois é uma cadeia constituída por 
muitas unidades repetidas e unidas. 
 
➢ Elementos estruturais: 3 tipos de 
componentes químicos: Fosfato, 
desoxirribose (açúcar) e bases 
nitrogenadas. 
 
➢ As bases nitrogenadas são: adenina e 
guanina (púrica de anel duplo), 
timina(no RNA é uracila) e citosina 
(pirimídica de um anel) 
 
➢ O açúcar do DNA (desoxirribose) tem 
apenas um átomo de hidrogênio no 
carbono 2, já o do RNA (ribose) tem uma 
hidroxila (OH) nessa posição, tendo um 
átomo de oxigênio a menos no DNA. Por 
isso, o RNA é mais reativo e menos 
estável, assim, o DNA se encaixa 
melhor como repositório a longo prazo 
de informação genética. 
ESTRUTURA SECUNDARIA DO DNA 
• As duas fitas de DNA se torcem para a 
direita formando uma dupla-hélice. As 
ligações açúcar-fosfato estão no lado 
externo, enquanto as bases ficam 
empilhadas no interior da molécula. 
 
 
 
 
• As cadeias de polinucleotídeos seguem 
em direções opostas, sendo 
antiparalelas. A extremidade 5’ de uma 
cadeia se opõe a 3’ da outra. 5’→ 3’ 
 
• Onde estiver uma A na cadeia, haverá 
uma T na posição correspondente, 
acontecendo o mesmo com G e C. 
A=T (Duas pontes de H) C≡G (três pontes de H) 
Devido as duas fitas de polinucleotideos não 
serem identicas, é possibilitada uma 
replicação eficiente e precisa do DNA. 
 Regra de Chargaff 
• A quantidade total de nucleotídeos 
pirimídicos é sempre igual a de 
puricos. 
 
• A quantidade de T=A e a de C=G, mas 
quantidade de A+T não é igual a C+G, 
ocorrendo variações entre os 
organismos diferentes. 
Classes de DNA: 
▪ DNA cópia única (genes estruturais); 
▪ DNA moderadamente repetitivo 
(10.000 a 100.000 copias); 
▪ DNA altamente repetitivo (>100.000 
cópias) 
Tipos de RNAs 
▪ RNA mensageiro (RNAm); 
▪ RNA ribossomal (RNAr); 
▪ RNA transportador (RNAt); 
▪ RNA de pequeno peso molecular 
(RNAsn); 
▪ RNA de interferência (RNAi) 
REPLICAÇÃO DO DNA 
 
 
❖ Pontos principais 
 
• É semiconcervativa; 
• O novo DNA é feito por enzimas DNA 
polimerase, que precisam de um molde 
e um Primer(iniciador) e sintetizam o 
DNA na direção 5’-3’; 
• Durante a replicação uma nova fita 
(lider) é feita como uma peça contínua, 
já a fita tardia é feita em pequenas 
partes; 
• Esse processo tem início com uma 
molécula e leva a formação de duas 
moléculas “filhas”, cada uma com uma 
dupla-hélice recém-formada contendo 
uma fita da “mãe” 
 
❖ Passo a passo: 
 
▪ As duas cadeias desenrolam com a 
ajuda da DNA HELÍCASE. As proteínas 
SSB ligam-se às cadeias já separadas, 
evitando que se enrolem novamente; 
▪ O DNA POLIMERASE III catalisam o 
alongamento da cadeia lider e da 
atrasada; 
▪ A DNA POLIMERASE III atua de modo 
contínuo na cadeia lider enquanto que 
na cadeia atrasada é necessario um 
primer de RNA para facilitar a sintese 
dos fragmentos de Okasaki. É na DNA 
PRIMASE que constrói o primer; 
▪ A DNA POLIMERASE remove o primer 
e preenche o espaço com um novo DNA. 
Finalmente, cada fragmento de 
Okasaki é ligado à parte da cadeia 
atrasada completa pela ação da DNA 
LIGASE. 
 
❖ ENZIMAS 
 
➢ Helicase: Quebra as pontes de 
hidrogênio entre as bases, para que as 
duas fitas de DNA se separem. 
➢ Primase: Sintetiza os primers 
(iniciadores). 
➢ RNase: Retira os primers 
➢ DNA-polimerase: Adiciona 
nucleotídeos a extremidade 3’ para 
formação da nova fita de DNA 
➢ Ligase: Fecha as lacunas entre os 
fragmentos de DNA. 
➢ Topoisomerase: tem a capacidade de 
fazer as ligações fosfodiester. 
➢ SSB: Impede a religação das pontes de 
hidrogênio das fitas separadas de 
DNA, funcionam como âncora.