Biologia Celular e Molecular:

Transcrição

1 Disciplina: Biologia Celular e Molecular: Estrutura e Fisiologia da Célula

2 Os Ácidos Nucleicos

3 Os ácidos nucleicos são as maiores moléculas encontradas no mundo vivo e responsáveis pelo controle dos processos vitais básicos em todos os seres. moléculas mestras da vida São moléculas complexas produzidas pelas células e essenciais a todos os organismos vivos. Estas moléculas governam o desenvolvimento do corpo e suas características específicas, fornecendo a informação hereditária e dirigindo a síntese de proteínas

4 Os ácidos nucleicos DNA ácido desoxirribonucleico RNA ácido ribonucleico Fita Dupla Fita Simples POLÍMEROS -Monômeros (nucleotídeos) CADEIA POLINUCLEOTÍDICA

5 Os ácidos nucleicos Formados por subunidades chamadas nucleotídeos, que consistem em um ácido fosfórico, uma pentose e uma base nitrogenada. A pentose pode ser de dois tipo:

6 As bases nitrogenadas são classificadas em duas categorias Bases púricas ou purinas (A) adenina (G) guanina Bases pirimidínicas ou pirimidinas (C) citosina (T) timina (U) uracila No DNA, a pentose é sempre desoxirribose e as bases nitrogenadas encontradas são púricas A e G, pirimidinas C e T. No RNA, a pentose é sempre a ribose e as bases nitrogenadas encontradas são púricas A e G, pirimidinas C e U

7 Em 1952 Rosalind Franklin Difração de raios X, mostrou um padrão de periodicidade e largura uniforme do DNA

8 Em 1953 Watson e Crick Difração de raios X e observaram que o DNA possui uma forma de hélice regular. A densidade do DNA indica que a dupla hélice contem duas cadeias polipeptídicas e o diâmetro constante da hélice pode ser mantido se o pareamento é realizado sempre entre uma purina e uma pirimidina. A proporção de G e sempre igual a de C e a de A a de T. por tal motivo a composição de qualquer DNA pode ser dada pela % de G+C a que varia entre % entre diferentes espécies.

9 Em 1953 Watson e Crick Propuseram a estrutura do DNA como dupla hélice. A estrutura proposta a partir de estudos de cristalografia de raios-x realizados por Franklin. Ganharam o prêmio Nobel de fisiologia em 1962.

10 A ligação entre a base nitrogenada e a pentose é feita através de uma ligação N- glicosídica com a hidroxila do carbono-1. A ligação entre o grupo fosfato e a pentose é feita através de uma ligação fosfoéster com a hidroxila ligada ao carbono-5 da pentose.

11 Para formar as moléculas de DNA e RNA é necessário que ocorra a ligação entre os nucleotídeos. Os nucleotídeos estão unidos por uma ligação fosfodiéster entre a hidroxila do carbono-3 e grupo fosfato ligado a hidroxila do carbono-5. Em uma extremidade temos a hidroxila do carbono-5 livre Na outra temos a hidroxila do carbono-3 livre Isso determina o crescimento do DNA na direção de 5' para 3.

12 DNA - Ácidos Desoxirribonucleico O pareamento das bases de cada fita se dá de maneira padronizada, sempre uma purina com uma pirimidina, especificamente, adenina com timina e citosina com guanina.

13 A proximidade das bases possibilita a formação de pontes de hidrogênio. A adenina com a timina formam duas pontes de hidrogênio, A citosina com a guanina formam três pontes. A dupla hélice é mantida também por interações hidrofóbicas, que forçam as bases a se esconderem dentro da dupla hélice

14 O Dogma Central Biologia Desde meados da década de 50 já se pensava na hipótese do DNA constituirse num molde para a síntese de moléculas de RNA Os RNAs, por sua vez, devido a sua mobilidade e flexibilidade acoplar-se-iam aos ribossomos e dirigiriam a síntese de proteínas Baseado neste raciocínio, Francis Crick propôs em 1956 o dogma central da biologia. Para compreender este fluxo utilizamos a ideia de moldes O DNA serviria de molde para a síntese de novas moléculas de DNA (duplicação) e a síntese de moléculas de RNA (transcrição) Algumas destas moléculas de RNA podem ser denominanadas: -RNA mensageiros (mrna) poderiam servir de molde para síntese de proteínas (tradução), que ocorre nos ribossomos.

15 O Dogma Central e os Moldes A proposta original foi ampliada nos últimos anos com a descoberta, em 1970, da enzima transcriptase reversa Foi esclarecido que é possível sintetizar DNA utilizando-se RNA como molde Um pouco antes disto, por volta de 1965, 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 codificada por um vírus infeccioso cuja informação genética está contida numa molécula simples de RNA

16 O Dogma Central e os Moldes Estes novos conhecimentos permitiram que o dogma central se ampliasse sem, contudo, perder a unidirecionalidade, ou seja, de ácido nucleico para proteína

17 Duplicação ou Replicação do DNA Enzima DNA HELICASE Rompe as pontes de hidrogênio entre as cadeias gradativamente Sempre no sentido 5 3 Apresenta uma enzima chamada primase - PRIMER Enzima DNA POLIMERASE Realizam a complementação das sequencia nucleotídicas utilizando NUCLEOTÍDIOS disponíveis Duplicação semiconservativa

18 Topoisomerase DNA - helicase 1º FAZE DESENROLAMENTO Helicase rompe as pontes de hidrogênio Topoisomerase regula a torção na duplita durante o trabalho da helicase.

19 C T A C A G T G A C T DNA Polimerase DNA Polimerase complementa as fitas utilizando nucleotídeos disponíveis no interiro do núcleo

20 SSB Primase 2º FAZE SÍNTESE CONTÍNUA Primase sintetisa um primer (iniciador ribonucleotídios) que da os start para a polimerase SSB proteínas ligadas na fita simples que impedem que elas se erole neste período

21 Primer 3º FAZE SÍNTESE DESCONTÍNUA Ocorre na fita anti-senso 3 5 onde é necessário a utilização de primers Primase sintetiza um primer que da os start para a polimerase DNA Polimerase complementa a fita

22 DNA LIGASE Fragmentos de Okazaki

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