IMPORTÂNCIA DA GENÉTICA PARA ÁREA DA SAÚDE: Diagnóstico clínico: alteração no número ou estrutura dos cromossomos (síndrome de Down)

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1 Aplicações: IMPORTÂNCIA DA GENÉTICA PARA ÁREA DA SAÚDE: Diagnóstico clínico: alteração no número ou estrutura dos cromossomos (síndrome de Down) Mapeamento genético e identificação: mapeamento de genes específicos nos cromossomos e suas funções na saúde e na doença Citogenética do câncer: alterações genômicas e cromossômicas em células somáticas estão envolvidas em muitos tipos de cânceres Diagnóstico pré-natal: análise do genoma e cromossomos no feto

2 DE QUE FORMA O DNA ESTÁ ORGANIZADO NA CÉLULA? GENOMA: conjunto completo do DNA de um organismo Genoma composto de longas moléculas de DNA formam CROMOSSOMOS (humanos = 46 cromossomos) Cada cromossomo contém uma molécula de DNA que transporta muitos GENES GENES: região do DNA cromossômico que pode ser transcrita em RNA (Proteínas)

3 DNA: Estrutura e função

4 DNA: FUNÇÕES 1. Estocar a informação genética. 2. Auto-duplicação. 3. Manutenção da variabilidade genética. DNA armazena a informação para codificar as proteínas. A informação é decodificada na ordem das bases nitrogenadas.

5 Estrutura do DNA James Watson e Francis Crick

6 Modelo de Watson & Crick DNA composto de duas cadeias de nucleotídeos que formam uma dupla hélice. As duas fitas são antiparalelas. O esqueleto da molécula de DNA é formado pelos grupamentos fosfato e desoxirribose voltados ao exterior. As bases nitrogenadas estão protegidas no interior da molécula. Complementariedade das bases nitrogenadas formam pontes de H que unem as duas fitas. A é complementar a T e G é complementar a C. O DNA dá um giro completo a cada ~10,4 pb.

7 Modelo de Watson & Crick DNA Model

8 Nucleotídeos: -Grupo fosfato -Base nitrogenada -Açúcar (PENTOSE) Nucleosídeo = base + açúcar cromossomo 21 humano: 50 milhões de nucleotídeos Maior cromossomo humano (cromossomo1): 250 milhões de nucleotídeos

9 Nucleotídeos: -Grupo fosfato -Base nitrogenada -Açúcar Pirimidinas (1 anel): -timina e citosina Purinas (2 anéis): -adenina e guanina Cada purina é complementar a uma pirimidina

10 Estrutura do DNA Modelo da estrutura do DNA elaborado por Watson e Crick

11 Estrutura do DNA

12 Arranjo dos nucleotídeos na dupla fita do DNA 3 COMPLEMENTARIEDADE DE BASES: Uma vez conhecida a sequência de bases de um filamento da dupla hélice de DNA, a sequência de bases do outro filamento também é conhecida, devido ao pareamento específico de bases 5

13 Estrutura química do DNA E RNA RNA DNA

14

15 Diferenças DNA e RNA: DNA Dupla fita A, T, G, C Pentose: desoxirribose RNA Simples fita A, U, G, C Pentose: ribose

16 DUPLICAÇÃO DO DNA

17 REPLICAÇÃO (duplicação) Processo de produzir réplicas ou cópias Um molécula de DNA pode se replicar para formar 2 moléculas-filhas idênticas Replicação como um processo de introdução à divisão celular CADA UM DOS 2 FILAMENTOS ATUA COMO UM MOLDE PARA FORMAR NOVAMENTE A DUPLA HÉLICE IDÊNTICA À ORIGINAL

18 Replicação semiconservativa do DNA - À medida que os filamentos da dupla hélice parental se separam cada um serve de molde para síntese de um novo filamento complementar -Cada dupla hélice filha contém um filamento original e um recém-sintetizado A estrutura do DNA deve carregar informações que devem ser passadas às próximas gerações!!

19 O DNA atua como molde para a sua própria duplicação

20 Origem de replicação -Genoma eucarionte: muitas origens de replicação genoma humano: origens Origem de replicação: segmentos de DNA ricos em A e T

21 Síntese assimétrica na forquilha de replicação

22 Síntese de DNA na fita retardada Primer: fornece um término com uma ponta 3 -OH adição de nucleotídeos pela DNA polimerase DNA polimerase: não inicia cadeia primer Fragmentos de Okazaki

23 Proteínas que atuam na síntese de DNA

24

25 Síntese da nova fita de DNA humanos: nts por minuto Bactérias: nts por minuto Apresenta alta fidelidade 1 base errada a cada 1 bilhão nts -mecanismos de correção de erros durante e após a replicação

26 Animações: Replicação do DNA DNA duplication Movie 0403A 0403D

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