Nucleotídeos, ácidos nucleicos e informação genética

Transcrição

1 Nucleotídeos, ácidos nucleicos e informação genética

2 s três códigos abaixo se replicam no ambiente adequado: main(){char q=34, n=10,*a="main() {char q=34,n=10,*a=%c%s%c; intf(a,q,a,q,n);}%c";printf(a,q,a,q,n);} ((lambda (h q) (list h (list q h) (list q q))) (quote (lambda (h q) (list h (list q h) (list q q)))) (quotequote)) TGAACTGCAC ACTTTCAGTC CGGTCCTCAC AGTTGAAAAG ACCTAAGCTT GTGCCTGATT s dois primeiros usam o ambiente virtual de um computador terceiro é uma sequencia do genoma humano (um fragmento do gene de beta globina, no cromossomo 11). Ele usa VCÊ para se replicar

3 A capacidade dos organismos se reproduzirem (e portanto, se perpetuarem) depende da transferência de informação de uma forma fiel informação deve ser passada de uma geração para a outra sem alteração significativa no conteúdo

4

5 Prisma de Sennacherib: -escrito a cerca de anos caracteres -peso = 50 kg Cromossomo de E. coli: -poucas mudanças em milhões de anos -10 milhões de caracteres -peso = g Figure 30. When a bacterium such as E. coli is "gently lysed" the chromosomal DNA leaks out of the cell as a continuous molecule that is many times longer than the length of the cell. The Britsh Museum

6 As mesmas 125 letras em alguma ordem 125 letras Em qual das duas situações o grau de organização do sistema é maior? Qual a implicação disso em relação a informação biológica?

7 dogma central da biologia:

8 A origem da genética e da biologia molecular: por que você se parece com seus pais?

9 A descoberta do DNA como material genético Em 1868, Frederick Miescher isolou uma substancia contendo fósforo, uma porção acída e uma porção básica do núcleo de leucócitos, a qual ele denominou nucleina. Em 1944, Avery, MacLeod and McCarthy demonstrara, que o DNA carregava a informação genética pelo experimentos de com bactérias virulentas Em 1952, arshey & Chase confirmaram o papel do DNA como molécula informacional em experimentos de marcação radioativa de bacteriófagos

10 Nucleotídeos são os componentes básicos dos ácidos nucleicos

11 Bases nitrogenadas componentes dos nucleotídeos naturais Majoritárias Minoritárias

12

13 s ácidos nucleicos são polímeros de nucleotídeos, ligados por ligações fosfodiester

14 A formação da ligação fosfodiester envolve o ataque nucleofílico da 3 - ao fosfato α do nucleotídeo que será adicionado.

15 Estrutura de ácidos nucleicos: Chargaff e colaboradores: 1. DNA de todas as espécies vivas é constituído das mesmas 4 bases nitrogenadas 2. A composição de bases varia de uma espécie para a outra 3. Dentro de uma mesma espécie, a variação na composição de bases é mínima 4. Composição de bases não muda com a idade, estado nutricional ou mudanças ambientais 5. Em todas as espécies, independente da composição de bases, o número de timinas é igual ao de adeninas, e o numero de guaninas igual ao de citosina A = T C = G Primeira indicação de uma estrutura em que bases formam pares

16 Cristalografia de raio X

17

18 DNA pode adquirir 3 conformações tridimensionais distintas

19 DNA é frequentemente encontrado em dupla-fita, com estrutura bem definida

20 Enquanto que a maior parte dos RNAs é simples-fita, com regiões pareadas

21 A estrutura do DNA já sugere mecanismos para sua replicação fiel Replicação

22

23

24

25 Instabilidade química do DNA: lesões de DNA

26 Sites of oxidative damage in DNA N N 2 N adenine Sites of attack by N N P - N N N N N 2 guanine P - sugar-phosphate backbone P - N N 2 N cytosine N N C 3 thymine Sites of attack by P - P - Reviewed in: Evans, M. D., Dizdaroglu, M. and Cooke, M. S., Mutat. Res. 567, 1-61, 2004

27

28 Mutações resultam de modificações químicas não reparadas nas fitas de DNA ntese%20de%20prote%c3%adnas

29 Em defesa da mutação injustiçada: 1. caso: a mutação é acusada de causar doenças e gerar mutantes 2. A acusada: mutação é uma mudança permanente na seqüência de bases do DNA (* mas é freqüentemente confundida com a lesão, que está em processo inquisitório em um caso separado!) 3. argumento: sem a mutação, seriamos bactérias até hoje