Biologia Molecular Profa. Ana Paula Miranda Guimarães Instituto Federal da Bahia (IFBA) Campus...
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Biologia Molecular
Profa. Ana Paula Miranda Guimarães
Instituto Federal da Bahia (IFBA)Campus Camaçari
Biologia Geral
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Histórico
• Em 1953, na Inglaterra, Watson e Crick “desvendaram
a estrutura do DNA, publicando um artigo;
• Símbolo da Biologia Molecular;
• Rosalind Franklin.
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Estrutura do DNA• Ácido desoxirribonucleico (DNA);• DNA é uma molécula em forma de dupla-hélice;
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• DNA = união de vários nucleotídeos;
ESTRUTURA DO DNA
Desoxirribose
ADENINA (A)
GUANINA (G)
TIMINA (T)
CITOSINA
(C)
PURINAS
PIRIMIDINAS
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ESTRUTURA DO DNA
Adenina
Citosina
Guanina
Timina
PURINAS PIRIMIDINAS
As bases nitrogenadas:
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ESTRUTURA DO DNA
Ligação fosfodiéster: ligação entre os grupos fosfatos.
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ESTRUTURA DO DNA
DNA Fita Dupla
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ESTRUTURA DO DNACadeias Anti-paralelas:
• Analisando o conteúdo de uma das fitas, é possível conhecer o conteúdo da outra.
Ligação ponte de Hidrogênio (PH)
2 PH
3 PH
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ESTRUTURA DO DNA
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Dogma da Biologia Molecular
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Replicação
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REPLICAÇÃO
• As fitas parentais irão servir de molde para fazer duas novas fitas idênticas;
Modelo semiconservativo
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Etapas da Replicação: Todas as etapas são executadas por uma proteína.
1- Desenrolamento da molécula e separação das fitas = Helicases;
2- Ligação na fita simples = proteínas de ligação;
3- Síntese de novos nucleotídeos = DNA-polimerases;
4- Religação das fitas e giro = topoisomerases.
REPLICAÇÃO
HELICASE
DNA POL Proteína de
Ligação
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• Existem 6 bilhões de pares de base em uma célula humana;
• A replicação do DNA é extremamente eficiente tanto em velocidade quanto em precisão: há poucos erros, um a cada 10 bilhões de nucleotídeos.
REPLICAÇÃO
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Mutação• A molécula de DNA pode sofrer danos = mutação;
• Alterações no DNA;
• Podem ocorrer no DNA das células
Tipos:
Mutações espontâneas: maioria;
Mutações induzidas: causadas por agentes
externos ou mutagênicos;- Agentes físicos: radiações;- Agentes químicos: certos fármacos;- Agentes biológicos: vírus (HPV).
- Gaméticas;- Somáticas.
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• As mutações podem ser:- Neutras = não afeta as proteínas;- Favoráveis = aumenta chances de sobrevivência,
diversidade na populaçõa;- Desfavorável = dificulta a sobrevivência, erro em
proteína(s). Ex: doenças genéticas.
MUTAÇÃO
Segundo a Agência Internacional de Pesquisas sobre o
Câncer, cerca de 80% dos casos de câncer são causados
por agentes químicos ou físicos ambientais que alteram a
composição das moléculas de DNA.
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Reparação do DNA
• A DNA-polimerase faz uma revisão o seu trabalho;
• Compara a fita molde com a nova;
• Ela corrige = tecla delete e digita a letra correta;
• Mas além disso, há a maquinaria de reparação
(segunda revisão) = revisor “externo”.
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Responda
1- Algumas bactérias respondem ao estresse ambiental com aumento da taxa de ocorrência de mutações durante a divisão celular. Por que ocorre isso? Pode existir alguma vantagem evolutiva nesta habilidade? Explique.
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Biologia Molecular - Continuação
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Toda informação do indivíduo está no DNA.
Mas como essa informação determina uma característica de
um organismo?
Como essa mensagem é traduzida pela célula em características específicas?
DNA PROTEÍNAS Dois estágios:
Transcrição;
Tradução.
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RNA
PROTEÍNA
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RNA
Molécula fita simples; Mais instável; Constituída por nucleotídeos;Há diferenças do DNA.
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As RNAs são constituídos por 4 bases distintas.......
As proteínas são constituídas por 20 aminoácidos
diferentes.....
Como se resolve esse problema de “escala”?
Combinações de + de 1
nucleotídeos:
1 nucleotídeo 41= 4 insuficiente
2 nucleotídeos 42 = 16 insuficiente
3 nucleotídeos 43 = 64 suficiente
Cada aminoácido codificado por, pelo menos, 3
nucleotídeos
CODON
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Códon Início
Códon Parada
Código Genético = Universal e degenerado
VANTAGEM??
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Transcrição de RNA
Usa uma das fitas de DNA como molde;
Transfere a informação para o RNA.
5’ 3’
3’5’5’
3’
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Processamento de RNA
Estima-se 20 mil a 25 mil genes que codificam
polipeptídios;
Corresponde a 5% do genoma;
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Responda
1- Um professor perguntou a um estudante: “ como se explica o fato de uma célula adiposa de uma pessoa ser tão diferente de uma célula nervosa da mesma pessoa? O estudante respondeu que isso se dá, pelo fato, que em cada célula existir uma coleção diferente de genes. Você concorda? Por quê?
2- A fita de DNA 5’ TTCAGTCGT 3’ corresponde à uma futura proteína. Qual seria o RNA desta para depois traduzir em uma proteína?