ÁCIDOS NUCLEICOS DNA - ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO RNA - ÁCIDO RIBONUCLEICO

Transcrição

1 ÁCIDOS NUCLEICOS DNA - ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO RNA - ÁCIDO RIBONUCLEICO 1

2 Funções dos ácidos nucleicos Armazenar e expressar a informação genética Replicação Cópia da mensagem contida no DNA, que será transmitida para as célulasfilhas Processo preciso Transcrição primeiro estágio na expressão da informação genética Processo seletivo Tradução Fase final do processo de expressão gênica 2

3 DNA Funções: Armazenamento e expressão da informação genética Replicar de forma precisa cada que vez a célula se divide Expressar a informação que contém de forma seletiva Onde é encontrado? Em eucariotos: Cromossomos Mitocôndrias Cloroplastos Em procariotos: Cromossomo Plasmídeos Cromossomo enovelado de E. Coli 3

4 Molécula do DNA ACGT3 Ligação fosfodiéster 4

5 Unidades que formam o DNA Nucleotídeo Base nitrogenada fosfato pentose Ligações fosfodiéster Esqueleto covalente do DNA 5

6 Bases Nitrogenadas Adenina Purinas Guanina Citosina Timina Pirimidinas 6

7 DUPLA HÉLICE DO DNA Características: Polaridade Pareamento Fitas antiparalelas Fenda menor Fenda maior 3 5 7

8 Principais formas da dupla hélice do DNA A B Z 8

9 B DNA Principais formas estruturais da dupla hélice Dupla hélice clássica Forma + abundante na célula Umidade relativa 92% Baixa força iônica Giro para a direita 10-10,4 pb por volta A DNA obtida por desidratação do B DNA Cavidade > + estreita e profunda Cavidade < + larga e rasa 11 pb por volta Inclinação dos planos de pares de bases Híbridos DNA-RNA 9

10 Z DNA Conformações ANTI e SYN alternadas Alteração promovida por elevadas concentrações de cátions no meio Comum em seqüências nas quais G e C se alternam Bases púricas na forma Syn e pirimidínicas na forma Anti Giro para a esquerda 12 pb por volta 10

11 Outras estruturas do DNA Estrutura Cruciforme Estrutura em grampo 11

12 Eucariotos Mitocôndrias Cloroplastos Procariotos Cromossomos Moléculas de DNA circulares Associado a proteínas e RNA Plasmídeos Alguns vírus 12

13 Replicação Processo semiconservativo 13

14 Início da replicação Procariotos Uma única origem de replicação Bidirecional Eucariotos Bidirecional Múltiplos sítios de replicação distando de a pb Sítios com muita A e T Seqüências de consenso» Ordem dos nucleotídeos é a mesma em cada sítio 14

15 Sentido da replicação: 5 3 Fita líder Direção do movimento da zona de replicação Fragmentos de Okazaki Fita atrasada 15

16 Replicação 16

17 1) Separação das duas fitas: realizada pelas helicases Etapas da Replicação 2) Alívio do estresse topológico catalisado pelas topoisomerases 3) Manutenção das duas fitas separadas envolve as proteínas de ligação do DNA de fita simples SSB helicase SSB DNA polimerase 17

18 Etapas da Replicação 4) Síntese do RNA iniciador (primer) primase 5) Adição ao primer de desoxirribonucleotídeos pela DNA polimerase III 6) Retirada do primer pela DNA polimerase I substituição dos ribonucleotídeos pelos desoxirribonucleotídeos 18

19 Etapas da Replicação 7) Ligação do DNA recém sintetizado - DNA ligase 8) Síntese da fita atrasada fragmentos de Okazaki 19

20 Síntese simultânea das fitas 20

21 Correção do DNA recém sintetizado Atividade de verificação Exonuclease 1 erro a cada nucleotídeos adicionados DNA polimerase III Atividade de correção 3 5 exonuclease 21

22 TIPOS DE DNA POLIMERASE Escherichia coli: I, II e III I reparo, recombinação e replicação II reparo III - replicação Eucariotos:,,, e - síntese da fita retardatária (primase) - reparo - síntese da fita líder - reparo e preenchimento dos espaços entre os fragmentos de Okazaki - síntese do DNA mitocondrial 22

23 CAUSAS DAS MUTAÇÕES 1 Erro da DNA polimerase 1 a cada 10 8 nucleotídeos 2 Desaminação espontânea de bases célula: G-C G-U adenina hipoxantina 3 Quebra da ligação entre a base e a pentose 1/10 5 purinas/dia (=10.000/dia em 1 célula) 4 Radiações ionizantes: raios cósmicos, radioatividade (rádio, plutônio, urânio, radônio, C 14, H 3 ), raios-x (radiografias, radioterapia), radiação 23

24 5 Exposição a agentes químicos a desaminantes bissulfito e ácido nitroso b alquilantes dimetilsulfato c radicais livres d- compostos semelhantes às bases do DNA 6 Intercalação de compostos com anel planaracridinas, brometo de etídio deslocamento da leitura 24

25 REPARO DO DNA 25

26 Reparo de lesão causada por luz UV Dímero de timina Endonuclease UV específica reconhece o dímero de timinas Clivagem Exonuclease de excisão reconhece a incisão feita pela endonuclease Reposição das bases (polimerase) 26

27 Correção da alterações ou perdas de bases 1) Remoção das bases anormais glicosilases específicas Uracil DNA glicosidase 27

28 Correção da alterações ou perdas de bases 2) Reconhecimento e reparo do sítio AP Endonucleases AP Excisão e preenchimento da lacuna AP endonuclease DNA polimerase e DNA ligase 28

29 Referências Bibliográficas Champe, P.C.; Harvey, R.A. Bioquímica Ilustrada, traduzido por Ane Rose Bolner. 2ª Ed., ARTMED, Campbell, M. K. Bioquímica; traduzido por Henrique B. Ferreira et al. 3ª ed. Porto Alegre: Artes Médicas, 2001 Devlin, T.M. Manual de Bioquímica Química Clínica com Correlações Clínicas; traduzido por Yara M. Michelacci et 4ª ed, São Paulo: Edgard Blücher Ltda, Lehninger, A; Nelson, D.; Cox, M. Princípios de Bioquímica. Traduzido por Arnaldo A Simões, Wilson R. N. Lopes. 2ª ed., São Paulo: SARVIER, 2000 al. 29