Genética de microrganismos. Disciplina: Princípios de Microbiologia Professor: José Belasque Junior Monitora: Gislâine Vicente dos Reis

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1 Genética de microrganismos Disciplina: Princípios de Microbiologia Professor: José Belasque Junior Monitora: Gislâine Vicente dos Reis Piracicaba, outubro 2014

2 Histórico Primeiro a estudar o núcleo celular: Friedrich Miescher Glóbulos brancos Alto teor de fósforo Nucléina

3 Evidências sobre o papel do DNA Frederick Griffith Streptococcus pneumonie

4 1944- Oswald T. Avery, Colin MacLeod e Maclyn McCarty Demonstraram ser o DNA a molécula responsável pelo princípio transformante.

5 1952- Os experimentos de difração de raios X realizados por Rosalind Elsie Franklin revelou a estrutura DNA Ela não percebeu que se tratava de uma dupla hélice

6 Estrutura do DNA Watson and Crick

7 Dogma Central da Biologia Molecular Proposta em F. Crick Conjunto de hipóteses sem confirmação experimental

8 Novas evidências experimentais modificaram o Dogma Central da Biologia Molecular A proposta original foi ampliada nos últimos anos com a descoberta da enzima transcriptase reversa. Sendo possível sintetizar DNA utilizando-se RNA como molde Foi demostrado que o RNA também podia servir de molde à síntese de outras moléculas de RNA. Isto foi possível graças ao isolamento da enzima replicase

9 ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO (DNA) Contém toda a informação genética de um organismo

10 ESTRUTURA DO DNA Estrutura primária NUCLEOTÍDEO -O DNA é um longo polímero formado por unidades repetidas chamadas nucleotídeos - Cada nucleotídeo contém os seguintes elementos: Base orgânica nitrogenada (contém nitrogênio na sua formação) Açúcar chamado DESOXIRRIBOSE Possui 5 Carbonos na sua molécula Grupo fosfato (PO 4- )

11 Estrutura dos Ácidos nucleicos As bases nitrogenadas são de dois tipos: Púricas: Adenina (A) e Guanina (G) Pirimídicas: Timina (T), Citosina (C) e Uracil (U)

12 Diferentes bases encontradas no DNA e RNA

13 Estrutura dos Ácidos nucleicos Pentose DNA: Desoxirribose RNA: Ribose

14 Diferença DNA e RNA

15 A molécula de DNA é uma dupla hélice cujas cadeias estão unidas por pontes de hidrogênio estabelecidas entre purinas e pirimidinas complementares

16 ESTRUTURA DOS ÁCIDOS NUCLEICOS

17 Dupla hélice

18 A Replicação do DNA é semiconservativa Enzima helicase

19 Origem de replicação Procarioto

20 A replicação A replicação é semi-conservativa e a polimerização deve ser sempre no sentido 5 3 Mas o DNA é antiparalelo ou seja, uma fita ocorre no sentido 5 3 e a outra no sentido 3 5 Como ocorre então a replicação nos dois sentidos?

21

22 O modelo replissomo

23 Replicação Eucariotos

24 Transcrição

25 TRANSCRIÇÃO DO DNA Processo pelo qual uma molécula de RNA é sintetizada a partir da informação contida na sequência de nucleotídeos de uma molécula de DNA fita dupla; Apenas uma das fitas é utilizada como molde para a síntese do RNA (fita molde direção 3 5 ) Substituição de T por U;

26 TRANSCRIÇÃO DO DNA RNA mensageiro: contém a informação genética necessária para codificar um ou mais polipeptídeos (são traduzidos) RNA transferência: responsável por transportar aminoácidos até os ribossomos (não traduzido) RNA ribossomal: tipo de RNA encontrado nos ribossomos (não traduzido)

27 TRANSCRIÇÃO DO DNA

28 TRANSCRIÇÃO DNA No promotor duas sequências são altamente conservadas: a -10 (TATAAT) e a -35 (TTGACA), as quais separam-se por aproximadamente 17 nucleotídeos

29 Splicing- Eucariotos

30 Qual a vantagem de se ter íntrons?

31 Tradução

32 Código genético É a relação entre a sequência de ácidos nucléicos e a sequência correspondente de aminoácidos na proteína Códon 3 bases nucleotídicas no RNAm que codificam cada aminoácido ; Códon: RNAm A, G, C e U; escrita da direção 5 para 3 ; 64 combinações diferentes de bases (4 3 );

33 Código Genético 61 dos 64 códons possíveis codificam os 20 aminoácidos padrão UAG / UGA / UAA Códons de terminação ou de parada ou sem sentido; não codificam AA.

34 Código Genético Características: Especificidade um determinado códon sempre codifica o mesmo AA; Universalidade é conservado em todas as espécies; Redundância ou Degeneração um AA pode ter mais de 1 trinca que o codifica; Contínuo sempre lido de 3 em 3 bases. Degeneração do código

35 Componentes da Tradução trna- transferência AA é ligado aqui O pareamento códon-anticódon é complementar e antiparalelo

36 Aminoacil-tRNA sintetase: Componentes da Tradução Família de enzimas que ligam AA aos seus RNAt especificidade que aumenta a fidelidade da tradução da mensagem genética;

37 Componentes da Tradução RNAm (molde) rrna: O rrna associa-se a um conjunto de proteínas para formas os ribossomos Os ribossomos são estruturas responsáveis pela síntese protéica (local da síntese). Ribossomo de eucariotos: subunidades 60S + 40S Em procariotos: subunidades 50S + 30S

38 Iniciação

39 Elongação v v

40 Terminação

41 Modificações Pós-Traducionais Após a tradução, algumas proteínas, antes de assumirem a sua conformação nativa, têm a sua estrutura primária alterada por modificações Pós-Traducionais Fosforilação

42 Dobramento de proteínas As proteínas assumem a sua conformação nativa com o auxílio das chaperoninas 1. Ajudam as proteínas recém sintetizadas no dobramento correto 2. Dobramento de protéinas desnaturadas Conformação Desnaturada Conformação Ativa

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