Estrutura e função dos ácidos nucléicos. Prof. Dr. Rafael Silva Rocha FMRP-USP, SP, Brazil

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1 Estrutura e função dos ácidos nucléicos Prof. Dr. Rafael Silva Rocha FMRP-USP, SP, Brazil 1

2 Referências Ácidos Nucleicos: Capítulo 8 Genomas: Capítulo 24 Replicação do DNA: Capítulo 25 Transcrição: Capítulo 26 Tradução: Capítulo 27 Expressão gênica: Capítulo 28

3 hhp://www.thetahealth.com/human- body- cells/#.u4ptpi- tovk 3

4 Parte I DNA como material genético

5 Friedrich Miescher, descoberta do DNA (1869) 5

6 Frederick Griffith, descoberta do princípio transformante (1928) Linhagem lisa (Não virulenta) Linhagem rugosa (Virulenta) Rato vive Rato morre

7 Linhagem rugosa morta por calor Linhagem lisa + linhagem rugosa morta por calor Rato vive Rato morre

8 Oswald Avery, DNA como o princípio transformante (1944) Não virulenta Virulenta

9

10 Alfred Hershey and Martha Chase (1952)

11

12 Parte II Estrutura dos ácidos nucleicos

13 Nucleotídeos Fosfato Base Nitrogenada (Pirimidina) Fosfato Base Nitrogenada (Purina) Pentose Pentose Nucleosídeo Nucleotídeo 13

14 Pareamento de nucleotídeos

15 Pareamento de nucleotídeos Purina/Purina (Muito largo) Purina/Pirimidina (Correto) Pirimidina/Pirimidina (Muito pequeno) 15

16 Tipos de bases nitrogenadas Purinas Adenina (A) Guanina (G) G C Pirimidinas Citosina (C) Timina (T, DNA) Uracil (U, RNA) A T/U

17 Estrutura dos nucleotídeos Base Nitrogenada Fosfato Pentose Pirimidina Purina 17

18 Estrutura das bases Adenina Purinas Guanina Citosina Timina (DNA) Pirimidinas Uracil (RNA) 18

19 Nomenclatura 19

20 Ácidos nucleicos DNA Ácido desoxirribonucleico (deoxyribonucleic acid) RNA Ácido ribonucleico (ribonucleic acid) DNA RNA

21 Estrutura dos nucleotídeos DNA RNA 21

22 Rosalind Elsie Franklin (25 July April 1958) Photo 51, 1952

23 Estrutura de DNA (1953), Watson and Crick 23

24 Ligações fosfodiéster

25 Dupla hélice do DNA v Duas fitas se enrolam em torno de um eixo imaginário; v Desoxirriboses ficam externas (expostas ao meio aquoso) e bases ficam internas (anéis são hidrofóbicos); v Fitas em direções opostas: 5-3 e 3-5 = FITAS ANTIPARALELAS; v As bases ficam pareadas entre as duas fitas, mantendo a estrutura da molécula. 25

26 Estrutura de DNA Sulco maior Sulco menor

27 Forças que estabilizam a dupla-hélice do DNA v Ligações covalentes unem os átomos; v Forças hidrofóbicas forçam as bases a se esconderem dentro da dupla hélice; v Forças de Van der Walls entre os anéis aromáticos de bases adjacentes (ao lado); v Pontes de hidrogênio entre as bases adjacentes. 27

28 Estrutura de DNA Forma A Forma B Forma Z

29 Pontes de hidrogênio na dupla fita Timina Adenina Citosina Guanine 29

30 Pontes de hidrogênio na dupla fita v A ligação feita por pontes de hidrogênio: ü Timina (T) liga-se à Adenina (A) - duas pontes de hidrogênio; ü Citosina (C) liga-se à Guanina (G) - três pontes de hidrogênio. 30

31 Replicação semiconservativa 31

32 Sequências repetitivas Palíndromo Repetição invertida 32

33 Estruturas secundárias Grampo 33

34 Estruturas secundárias Cruciforme 34

35 Estruturas terciárias Tetraplex de guanina 35

36 Desnaturação do DNA v Pode ocorrer por aumento de temperatura, tratamento com ácidos ou bases, agentes desnaturantes e concentração de sal; v Pareamento entre as bases não apresenta a mesma estabilidade separação de GC exige temperaturas mais altas, ou concentração de agentes desnaturantes, devido à diferenças do número de pontes de hidrogênio. 36

37 Renaturação do DNA v Ocorre através do resfriamento; v O anelamento ocorre a uma temperatura de 25ºC abaixo da Tm; v À medida que algumas bases se associam, a velocidade de renaturação aumenta; v Caso ocorra um resfriamento abrupto, as fitas de DNA podem colapsar e não renaturar. 37

38 Desnaturação do DNA 38

39 Desnaturação do DNA 39

40 Desnaturação e hibridação do DNA Amostra 1 Mistura e esfriamento Duplex híbrido Duplex amostra 1 Duplex amostra 2 Amostra 2 40

41 Estrutura do RNA v Polímero linear de nucleotídeos unidos por ligações fosfodiéster 5 3 ; v Ribose - açúcar presente; v Timina (T) é substituída pela Uracila (U); v Normalmente fita simples, embora possa apresentar pareamento intracadeia (estrutura similar ao DNA tipo A); v Alguns vírus apresentam RNA fita dupla como genoma; v Híbridos DNA:RNA (estrutura tipo A) são formados na transcrição. 41

42 Estrutura do RNA Linear 42

43 Tipos de RNA v mrna (mensageiro): transfere a informação do DNA ao ribossomo para a síntese de proteínas; v rrna (ribossomal): componente dos ribossomos. Representa 75% do RNA total da célula; v trna (transportador): carrega os resíduos de aminoácidos até os ribossomos para a síntese de proteínas. 43

44 Tipos de RNA Eucariotos ainda contêm: v hnrna (heterogêneos nucleares): precursores de mrna; v snrna (pequenos nucleares): ligados a proteínas formando as ribonucleoproteínas (snrnp) que tem função de produzir mrna funcionais; v Ribozimas: pequenos RNAs presentes no núcleo e citoplasma com funções estruturais e catalíticas. 44

45 Pareamento de bases no RNA Guanina Uracil 45

46 Parte III Nucleotídeos e energia

47 Nucleotídeos fosfatados 47

48 Nucleotídeos fosfatados 48

49 Nucleotídeos como cofatores 49

50 Nucleotídeos como cofatores 50

51 Nucleotídeos como moléculas sinalizadoras 51

52

53 Perguntas??

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