ESTRUTURA E ESTRUTURA E FUNÇÃO DOS FUNÇÃO DOS

ÁCIDOS NUCLÉICOSÁCIDOS NUCLÉICOS

Todo ser vivo tem a capacidade de auto-replicação

ÁCIDOS NUCLÉICOS

ARMAZENAM

TRANSMITEM

EXPRESSAM

INFORMAÇÃO GENÉTICA

DNA

Como é a unidade

básica do DNA?

Quem consegue

lembrar quais são as

subunidades?

Quem consegue

esquematizar?

Polímeros formados por NUCLEOTÍDEOS

AÇÚCAR (5C)

DNA

GRUPO FOSFATO

Ligação em C5

BASE NITROGENADA

Ligação em C1

Purinas

Pirimidinas

ligações fosfodiester

entre as hidroxilas 5’ e 3’

BASES NUCLEOSÍDEO NUCLEOTÍDEO

Purinas

Adenina Adenosina Adenilato

Desoxiadenosina Desoxiadenilato

Guanina Guanosina Guanilato

Desoxiguanosina Desoxiguanilato

Pirimidinas

Citosina Citidina Citidilato

Desoxicitidina Desoxicitidilato

Timina Timidina Timidilato

DUPLA-HÉLICE DE DNA

duas fitas de DNA

enroladas em torno

do eixo da hélice

DUPLA-HÉLICE DE DNAduas fitas de DNA

enroladas em torno do eixo da hélice

açúcares externos

bases internas

pontes de hidrogênio

AA TT

CC GG

então o que mantêm a dupla-hélice são:

Pontes de hidrogênio entre as bases

Forças de Van der Walls entre as bases

Característica hidrofóbica das bases nitrogenadas

Interações iônicas entre o grupo fosfato e íons Mg2+ do meio

características da dupla-hélice

ANTIPARALELISMO

As fitas da dupla hélice estão em direções opostas

Por convenção

Representa-se a cadeia na orientação 5’ 3’

5’ ACGT 3’

COMPLEMENTARIEDADE

Em qualquer seqüência de

DNA as relações A/T e C/G é igual

a 1

Cadeias Complementares

Cadeia 1 5` T G C T G A C G T 3`

Cadeia 2 3` A C G A C T G C A 5`

•ao separar cada cadeia serve de molde para a síntese

•gera cadeias filhas com mesma constituição molecular da mãe

Estrutura geralAs ligações entre açucar e base não são diretamente opostas gerando

bases mais expostas

Desnaturação e renaturação do DNA

TEMPERATURA TEMPERATURA

Desnaturação e renaturação do DNA

TITULAÇÃO

ÁCIDOS/BASES

x

Desnaturação e renaturação do DNA

Em qual situação é mais fácil

desnaturar?

TIPOS DE DNA – conformações do DNA

dependem da composição de

bases nitrogenadas

dependem do meio em que se encontram

TIPOS DE DNA

Existem 6 formas de DNA C, D, E só em C, D, E só em laboratóriolaboratório

A, B, Z em condições A, B, Z em condições fisiológicasfisiológicas

TIPO DE DNA - B

-Dupla-hélice mais longa e fina

-Dupla-helice clássica de Watson e Crick

-Mais abundante nas células

-Dupla-hélice gira para a direita

-Rotação entre dois nucleotídeos é 34,6o

-Forma uma volta completa a cada 10,4 pb

-Diâmetro da dupla-hélice é de 2,37nm

Caso

-seja desidratado em etanol

-seja retirado sal

TIPO DE DNA - A

-Dupla-hélice mais curta e grossa

-Pouco abundante nas células

-Acredita-se estar relacionado ao DNA:RNA, transcrição

-Dupla-hélice gira para a direita

-Rotação entre dois nucleotídeos é 20o

-Forma uma volta completa a cada 11 pb

Caso

-A ou B estejam em meio a grandes concentrações de cátions

TIPO DE DNA - Z

-Dupla-hélice mais longa e fina que DNAB

-DNA B pode se converter em Z

-A cavidade maior desaparece e a menor fica profunda

-Dupla-hélice gira para a esquerda

-Forma uma volta completa a cada 12 pb

-Diâmetro da dupla-hélice é de 1,84nm

RNA

CARACTERÍSTICAS

- Polímero linear

CARACTERÍSTICAS

- Normalmente em fita simples

CARACTERÍSTICAS

- Pentose ribose

CARACTERÍSTICAS

- Timina trocada por Uracil

Tipos de RNA

- RNA mensageiro

estão relacionados à localização e função desempenhada

Transfere informação genética

do DNA aos ribossomos

1 a 5 % do RNA da cél.

Tipos de RNA

- RNA ribossomal

Principal componente do

ribossomo

75 % do RNA da cél.

Tipos de RNA

- RNA transportador

Carrega aminoácidos até os

ribossomos para síntese protéica

10 a 15 % do RNA da cél.

Tipos de RNA

- RNA heterogênios nucleares

Precursores do RNAm

Só ocorre em eucariotos

Tipos de RNA

- RNA pequenos nuclearesLigados a proteínas, formam

ribonucleoproteínas

Agem na síntese de RNAm funcionais

Tipos de RNA

- RNA pequenos

No núcleo e citoplasma, agem estruturalmente e

cataliticamente (ribozimas)

REPLICAÇÃO DO DNA

REPLICAÇÃO DO DNA

O que é?

REPLICAÇÃO DO DNA

processo em que cada cadeia de DNA dá origem a duas cadeias filhas iguais à que

lhes deu origem, por meio de processo semiconservativo

DUPLICAÇÃO DO DNA

Qual a relação?

DIVISÃO CELULARX

Replicação do DNA

Ciclo Celular

na divisão os cromossomos devem estar duplicados

na divisão a célula deve ter atingido um tamanho mínimo

E. coli

ciclo celular

20 min

tempo insuficiente para 1 ciclo de replicação celular

2c = conteúdo diplóide de DNA

4c = conteúdo tetraplóide de DNA

Em células eucarióticas

devem existir mecanismos para sinalizar

necessidade da divisão celular

Mecanismo de Replicação

Sentido da Sentido da replicação?replicação?

Sentidos da Replicação

Mecanismo de Replicação

Local de origem da Local de origem da replicação?replicação?

Local de origem da Local de origem da replicação?replicação?

PARA PROCARIOTOS E EUCARIOTOS

PROCARIOTOS - única origem de replicação

EUCARIOTOS - várias origens de replicação

REPLICON – segmento de DNA com ponto de origem / autoduplicação

E. coli 1 RÉPLICON

GENOMA HUMANO DE 10.000 A 100.000 REPLICONS

Mecanismo de Replicação

Características da Características da região Ori?região Ori?

estudo com E.coli permitiu observar algumas características

região Ori – apresenta 245 pb

apresenta 2 grupos de seqüências

4 seqüências repetidas de 9 pb

5’ TTAT(C/A)CA(C/A)A 3’

3 seqüências repetidas de 13 pb

ricas em AT – 2 pontes de H

(à esquerda da seqüência-9 pb)

sítio de reconhecimento da proteína iniciadora -

DnaACAIXAS DE DnaA

Lic 13/2

Funções da DnaA

-Liga-se à origem

-Determina o local de início da replicação

-Induz a abertura da dupla fita

-Posiciona a proteína DnaB em oriC

Mecanismo de Replicação

Etapas da Etapas da replicação?replicação?

Etapas da Etapas da replicaçãoreplicação

I. COMPLEXO INICIAL

II. COMPLEXO ABERTO

III. COMPLEXO PRÉ-PRIMING

IV. AÇÃO DA PRIMASE

complexo de 20-40 monômeros

I. COMPLEXO INICIAL

Complexo de DnaA liga-se ao DnaA box facilita a abertura da fita dupla-hélice

oriC

DnaA

DnaA:oriC inicia abertura

Etapas da Etapas da replicaçãoreplicação

I. COMPLEXO INICIAL

II. COMPLEXO ABERTO

III. COMPLEXO PRÉ-PRIMING

IV. AÇÃO DA PRIMASE

Abertura iniciada é expandida por helicases DnaB– rompem as pontes de H entre bases

II. COMPLEXO ABERTO

forma-se o complexo DnaB+DnaC

Etapas da Etapas da replicaçãoreplicação

I. COMPLEXO INICIAL

II. COMPLEXO ABERTO

III. COMPLEXO PRÉ-PRIMING

IV. AÇÃO DA PRIMASE

Proteínas SSB se ligam às hélices impedindo que se religuem

helicases movem-se em direções opostas

SSB – proteínas com alta afinidade com a molécula de

DNA

III. COMPLEXO PRÉ-PRIMING

Etapas da Etapas da replicaçãoreplicação

I. COMPLEXO INICIAL

II. COMPLEXO ABERTO

III. COMPLEXO PRÉ-PRIMING

IV. AÇÃO DA PRIMASE

Forma-se o Complexo de Iniciação da Replicação – chega a primase

primase + helicase = primossomo

primers – peqs. cadeias de RNA sintetizados pela primase RNA-polimerase

IV. AÇÃO DA PRIMASE

Com a síntese do primer 2 DNA polimerase

III unem-se ao complexo de iniciação da

replicação e iniciam o alongamento da

cadeia, pela adição de

desoxirribonucleotídeos nas cadeias que

surgem, tanto na fita contínua como na

descontínua

Mecanismo de Replicação

Regras para Regras para replicação?replicação?

Mecanismos básicas para o processo de replicação

Processo semiconservativo

na replicação as 2 fitas de DNA parental são copiadas, originando

moléculas filhas com somente uma das fitas novas sintetizadas

Matthew Meselson Matthew Meselson & Franklin Stahl& Franklin Stahl

19581958

Mecanismo de replicação

solucionado

descarta replicação

conservativa

descarta replicação dispersiva

Inicio da replicação

replicação inicia em seqüências específicas = as Origens

Mecanismos básicas para o processo de replicação

Movimento da forquilha de replicação

pode ser

UNIDIRECIONAL – 1 forquilha

BIDIRECIONAL – 2 forquilhas opostas

Mecanismos básicas para o processo de replicação

Direção da Replicação

adição de nucleotídeos sempre no sentido 5’3’

Mecanismos básicas para o processo de replicação

Semidescontinuidade da replicação

a replicação ocorre de maneira contínua numa fita e descontínua na

outra

Mecanismos básicas para o processo de replicação