estrutura e funÇÃo dos Ácidos nuclÉicos
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ESTRUTURA E FUNÇÃO DOS ÁCIDOS NUCLÉICOS. Todo ser vivo tem a capacidade de auto-replicação. ÁCIDOS NUCLÉICOS. ARMAZENAM TRANSMITEM EXPRESSAM. INFORMAÇÃO GENÉTICA. DNA. Como é a unidade básica do DNA?. Quem consegue lembrar quais são as subunidades?. Quem consegue esquematizar?. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
ESTRUTURA E ESTRUTURA E FUNÇÃO DOS FUNÇÃO DOS
ÁCIDOS NUCLÉICOSÁCIDOS NUCLÉICOS
Todo ser vivo tem a capacidade de auto-replicação
ÁCIDOS NUCLÉICOS
ARMAZENAM
TRANSMITEM
EXPRESSAM
INFORMAÇÃO GENÉTICA
DNA
Como é a unidade
básica do DNA?
Quem consegue
lembrar quais são as
subunidades?
Quem consegue
esquematizar?
Polímeros formados por NUCLEOTÍDEOS
AÇÚCAR (5C)
DNA
GRUPO FOSFATO
Ligação em C5
BASE NITROGENADA
Ligação em C1
Purinas
Pirimidinas
ligações fosfodiester
entre as hidroxilas 5’ e 3’
BASES NUCLEOSÍDEO NUCLEOTÍDEO
Purinas
Adenina Adenosina Adenilato
Desoxiadenosina Desoxiadenilato
Guanina Guanosina Guanilato
Desoxiguanosina Desoxiguanilato
Pirimidinas
Citosina Citidina Citidilato
Desoxicitidina Desoxicitidilato
Timina Timidina Timidilato
DUPLA-HÉLICE DE DNA
duas fitas de DNA
enroladas em torno
do eixo da hélice
DUPLA-HÉLICE DE DNAduas fitas de DNA
enroladas em torno do eixo da hélice
açúcares externos
bases internas
pontes de hidrogênio
AA TT
CC GG
então o que mantêm a dupla-hélice são:
Pontes de hidrogênio entre as bases
Forças de Van der Walls entre as bases
Característica hidrofóbica das bases nitrogenadas
Interações iônicas entre o grupo fosfato e íons Mg2+ do meio
características da dupla-hélice
ANTIPARALELISMO
As fitas da dupla hélice estão em direções opostas
Por convenção
Representa-se a cadeia na orientação 5’ 3’
5’ ACGT 3’
COMPLEMENTARIEDADE
Em qualquer seqüência de
DNA as relações A/T e C/G é igual
a 1
Cadeias Complementares
Cadeia 1 5` T G C T G A C G T 3`
Cadeia 2 3` A C G A C T G C A 5`
•ao separar cada cadeia serve de molde para a síntese
•gera cadeias filhas com mesma constituição molecular da mãe
Estrutura geralAs ligações entre açucar e base não são diretamente opostas gerando
bases mais expostas
Desnaturação e renaturação do DNA
TEMPERATURA TEMPERATURA
Desnaturação e renaturação do DNA
TITULAÇÃO
ÁCIDOS/BASES
x
Desnaturação e renaturação do DNA
Em qual situação é mais fácil
desnaturar?
TIPOS DE DNA – conformações do DNA
dependem da composição de
bases nitrogenadas
dependem do meio em que se encontram
TIPOS DE DNA
Existem 6 formas de DNA C, D, E só em C, D, E só em laboratóriolaboratório
A, B, Z em condições A, B, Z em condições fisiológicasfisiológicas
TIPO DE DNA - B
-Dupla-hélice mais longa e fina
-Dupla-helice clássica de Watson e Crick
-Mais abundante nas células
-Dupla-hélice gira para a direita
-Rotação entre dois nucleotídeos é 34,6o
-Forma uma volta completa a cada 10,4 pb
-Diâmetro da dupla-hélice é de 2,37nm
Caso
-seja desidratado em etanol
-seja retirado sal
TIPO DE DNA - A
-Dupla-hélice mais curta e grossa
-Pouco abundante nas células
-Acredita-se estar relacionado ao DNA:RNA, transcrição
-Dupla-hélice gira para a direita
-Rotação entre dois nucleotídeos é 20o
-Forma uma volta completa a cada 11 pb
Caso
-A ou B estejam em meio a grandes concentrações de cátions
TIPO DE DNA - Z
-Dupla-hélice mais longa e fina que DNAB
-DNA B pode se converter em Z
-A cavidade maior desaparece e a menor fica profunda
-Dupla-hélice gira para a esquerda
-Forma uma volta completa a cada 12 pb
-Diâmetro da dupla-hélice é de 1,84nm
RNA
CARACTERÍSTICAS
- Polímero linear
CARACTERÍSTICAS
- Normalmente em fita simples
CARACTERÍSTICAS
- Pentose ribose
CARACTERÍSTICAS
- Timina trocada por Uracil
Tipos de RNA
- RNA mensageiro
estão relacionados à localização e função desempenhada
Transfere informação genética
do DNA aos ribossomos
1 a 5 % do RNA da cél.
Tipos de RNA
- RNA ribossomal
Principal componente do
ribossomo
75 % do RNA da cél.
Tipos de RNA
- RNA transportador
Carrega aminoácidos até os
ribossomos para síntese protéica
10 a 15 % do RNA da cél.
Tipos de RNA
- RNA heterogênios nucleares
Precursores do RNAm
Só ocorre em eucariotos
Tipos de RNA
- RNA pequenos nuclearesLigados a proteínas, formam
ribonucleoproteínas
Agem na síntese de RNAm funcionais
Tipos de RNA
- RNA pequenos
No núcleo e citoplasma, agem estruturalmente e
cataliticamente (ribozimas)
REPLICAÇÃO DO DNA
REPLICAÇÃO DO DNA
O que é?
REPLICAÇÃO DO DNA
processo em que cada cadeia de DNA dá origem a duas cadeias filhas iguais à que
lhes deu origem, por meio de processo semiconservativo
DUPLICAÇÃO DO DNA
Qual a relação?
DIVISÃO CELULARX
Replicação do DNA
Ciclo Celular
na divisão os cromossomos devem estar duplicados
na divisão a célula deve ter atingido um tamanho mínimo
E. coli
ciclo celular
20 min
tempo insuficiente para 1 ciclo de replicação celular
2c = conteúdo diplóide de DNA
4c = conteúdo tetraplóide de DNA
Em células eucarióticas
devem existir mecanismos para sinalizar
necessidade da divisão celular
Mecanismo de Replicação
Sentido da Sentido da replicação?replicação?
Sentidos da Replicação
Mecanismo de Replicação
Local de origem da Local de origem da replicação?replicação?
Local de origem da Local de origem da replicação?replicação?
PARA PROCARIOTOS E EUCARIOTOS
PROCARIOTOS - única origem de replicação
EUCARIOTOS - várias origens de replicação
REPLICON – segmento de DNA com ponto de origem / autoduplicação
E. coli 1 RÉPLICON
GENOMA HUMANO DE 10.000 A 100.000 REPLICONS
Mecanismo de Replicação
Características da Características da região Ori?região Ori?
estudo com E.coli permitiu observar algumas características
região Ori – apresenta 245 pb
apresenta 2 grupos de seqüências
4 seqüências repetidas de 9 pb
5’ TTAT(C/A)CA(C/A)A 3’
3 seqüências repetidas de 13 pb
ricas em AT – 2 pontes de H
(à esquerda da seqüência-9 pb)
sítio de reconhecimento da proteína iniciadora -
DnaACAIXAS DE DnaA
Lic 13/2
Funções da DnaA
-Liga-se à origem
-Determina o local de início da replicação
-Induz a abertura da dupla fita
-Posiciona a proteína DnaB em oriC
Mecanismo de Replicação
Etapas da Etapas da replicação?replicação?
Etapas da Etapas da replicaçãoreplicação
I. COMPLEXO INICIAL
II. COMPLEXO ABERTO
III. COMPLEXO PRÉ-PRIMING
IV. AÇÃO DA PRIMASE
complexo de 20-40 monômeros
I. COMPLEXO INICIAL
Complexo de DnaA liga-se ao DnaA box facilita a abertura da fita dupla-hélice
oriC
DnaA
DnaA:oriC inicia abertura
Etapas da Etapas da replicaçãoreplicação
I. COMPLEXO INICIAL
II. COMPLEXO ABERTO
III. COMPLEXO PRÉ-PRIMING
IV. AÇÃO DA PRIMASE
Abertura iniciada é expandida por helicases DnaB– rompem as pontes de H entre bases
II. COMPLEXO ABERTO
forma-se o complexo DnaB+DnaC
Etapas da Etapas da replicaçãoreplicação
I. COMPLEXO INICIAL
II. COMPLEXO ABERTO
III. COMPLEXO PRÉ-PRIMING
IV. AÇÃO DA PRIMASE
Proteínas SSB se ligam às hélices impedindo que se religuem
helicases movem-se em direções opostas
SSB – proteínas com alta afinidade com a molécula de
DNA
III. COMPLEXO PRÉ-PRIMING
Etapas da Etapas da replicaçãoreplicação
I. COMPLEXO INICIAL
II. COMPLEXO ABERTO
III. COMPLEXO PRÉ-PRIMING
IV. AÇÃO DA PRIMASE
Forma-se o Complexo de Iniciação da Replicação – chega a primase
primase + helicase = primossomo
primers – peqs. cadeias de RNA sintetizados pela primase RNA-polimerase
IV. AÇÃO DA PRIMASE
Com a síntese do primer 2 DNA polimerase
III unem-se ao complexo de iniciação da
replicação e iniciam o alongamento da
cadeia, pela adição de
desoxirribonucleotídeos nas cadeias que
surgem, tanto na fita contínua como na
descontínua
Mecanismo de Replicação
Regras para Regras para replicação?replicação?
Mecanismos básicas para o processo de replicação
Processo semiconservativo
na replicação as 2 fitas de DNA parental são copiadas, originando
moléculas filhas com somente uma das fitas novas sintetizadas
Matthew Meselson Matthew Meselson & Franklin Stahl& Franklin Stahl
19581958
Mecanismo de replicação
solucionado
descarta replicação
conservativa
descarta replicação dispersiva
Inicio da replicação
replicação inicia em seqüências específicas = as Origens
Mecanismos básicas para o processo de replicação
Movimento da forquilha de replicação
pode ser
UNIDIRECIONAL – 1 forquilha
BIDIRECIONAL – 2 forquilhas opostas
Mecanismos básicas para o processo de replicação
Direção da Replicação
adição de nucleotídeos sempre no sentido 5’3’
Mecanismos básicas para o processo de replicação
Semidescontinuidade da replicação
a replicação ocorre de maneira contínua numa fita e descontínua na
outra
Mecanismos básicas para o processo de replicação