17 09 16 aula 4 e 5 genetica sexta e sabado

Profª. Drª. Andréia Barros

Janga, 2016

e-mail:afbarros75@gmail.com

Aula 4 e 5

Faculdade Joaquim Nabuco CURSO DE NUTRIÇÃO

Se nascer e morrer não depende de ti. O melhor que podes fazer é saborear o intervalo!!!

A descoberta do DNA foi a pedra fundamental sobre a qual todo o conhecimento moderno da genética humana e da evolução da vida na Terra está estruturado.

ESTUDO DOS ÁCIDOS NUCLÉICOS : COMPOSIÇÃO QUÍMICA E ESTRUTURA DO DNA

https://www.youtube.com/watch?v=HioNTsAAn38

LINHA DO TEMPO!

O Dogma Central da Biologia Molecular foi descrito em 1958 por Francis Crick na tentativa de relacionar o DNA, o RNA e as proteínas.

O DNA pode se replicar e dar origem a novas moléculas de DNA, pode ainda ser trancrito em RNA, e este por sua vez traduz o código genético em proteínas.

Dogma da Biologia

• O dogma central da biologia é que a informação estocada no DNA é transferida para moléculas de RNA durante a transcrição, e para proteínas durante a tradução

CÓDIGO GENÉTICO

• A informação genética é estocada no DNA por meio de um código (o código genético) no qual a seqüência de bases adjacentes determina a seqüência de aminoácidos no polipeptídeo codificado.

É um polinucleotídeo de fita dupla, associado às proteínas (histonas), ou seja, é uma nucleoproteína.

DNA (Ácido Desoxirribonucléico)

•Apresenta-se como fita dupla, formando uma dupla hélice (modelo de Watson e Crick, 1972). •Apresenta a pentose (ose) Desoxirribose com exclusividade; •Apresentam a base nitrogenada “Timina” com exclusividade; •Promove a Duplicação ou Replicação: Sintetiza cópias idênticas de si mesmo; •Promove a transcrição: Sintetiza moléculas de RNAm (mensageiro);

ESTRUTURA MOLECULAR DO DNA

As cadeias da molécula se dobram em torno de um eixo comum e de modo antiparalelo - a extremidade 5’ de uma cadeia é pareado com a extremidade 3’ da outra cadeia, denominada pontes de hidrogênio.

Força de Van Der Waals regiões onde a diferença de eletronegatividade entre átomos ligantes desloca a nuvem eletrônica para um deles. Isso significa que o par de elétrons compartilhado estará na maior parte do tempo ao redor do mais eletronegativo, ou seja, força de qualquer átomo em extrema proximidade.

PONTES DE HIDROGÊNIO

As ligações de hidrogênio representam importante papel elas determinam a forma das proteínas, e constituem a força que une as hélices do DNA.

LIGAÇÃO FOSFODIÉSTER É um tipo de ligação covalente com a hidroxila ligada ao carbono-5 da pentose.

5'- 3': O sentido da vida

Durante a duplicação do DNA, fundamental para a divisão celular (mitose e meiose), a DNA polimerase – principal enzima envolvida – sintetiza as fitas de DNA no sentido 5'- 3', produzindo fitas complementares.

EXERCÍCIO

Soluções de DNA, em pH = 7,0 e temperatura ambiente, são altamente viscosas;

A altas temperaturas ou pH extremos o DNA sofre desnaturação, isto porque ocorre ruptura das pontes de hidrogênio entre os pares de bases;

Esta desnaturação faz com que diminua a viscosidade da solução de DNA.

DNA (Ác.Desoxirribonucléico)–Características importantes

Quando essas conformações espaciais são alteradas ou destruídas, dizemos que a proteína foi desnaturada.

RNA – ÁCIDO RIBONUCLÉICO

Em 1957, os pesquisadores Fraenkel-Conrat e Singer identificaram o RNA como material genético de um vírus que causa descoloração da folha de muitas plantas.

Os RNAs de eucariotos, cujo tamanho varia de 65 a mais de 200.000 nucleotídeos, apresentam seqüências de bases complementares às seqüências de porções específicas de somente uma fita de DNA.

CARACTERÍSTICAS E PROPRIEDADES DO RNA a)Apresenta a Pentose Ribose b) É sintetizado pelo DNA c)Enzima que catalisa a transcrição: RNA polimerase d) É constituído por fita única de nucleotídeos. d) Função: Síntese Proteica e) Apresenta as bases púricas adeninas e guaninas ; e as bases pirimídicas citosina e uracila. f) Tipos de RNA: RNAm, RNAt e RNAr. LEMBRANDO: No RNA não ocorre à base timina. No seu lugar é encontrada a base uracila combinando-se com adenina. Pareamento de bases: A = U; G = C .

RNA – ÁCIDO RIBONUCLÉICO

FUNÇÃO DOS ÁC. NUCLÉICOS

ESTUDO DOS ÁCIDOS NUCLÉICOS : COMPOSIÇÃO QUÍMICA E ESTRUTURA DO DNA

ÁCIDOS NUCLÉICOS (DNA e RNA)

Macromoléculas orgânicas constituídas por unidades denominadas NUCLEOTÍDEOS, com função de coordenar a síntese de enzimas e proteínas determinando as características dos indivíduos, como também controla o metabolismo, a reprodução e constituem o material genético dos seres vivos .

NUCLEOTÍDEOS: Cada um é formado por três diferentes tipos de moléculas:

• um açúcar (pentose): desoxirribose no DNA e ribose no RNA.

• um grupo fosfato: ligado ao carbono 5 do açúcar

• uma base nitrogenada: ligado ao carbono 1 do açúcar

Nucleotídeo de DNA Nucleotídeo de RNA

ESTRUTURA DO NUCLEOTÍDEO

• PENTOSES: São monossacarídeos de 5 carbonos na cadeia. Têm função de sustentação. DNA x RNA

DNA: Desoxirribose. RNA: Ribose.

Observe que a pentose do RNA apresenta um Oxigênio a mais.

ESTRUTURA DO NUCLEOTÍDEO • GRUPO FOSFATO OU ÁCIDO FOSFÓRICO: Derivado do ácido fosfórico (H3PO4), comum no DNA e ao RNA -“escada”, o fosfato é o “corrimão”.

BASE NITROGENADA

São compostos orgânicos nitrogenados de cadeia fechada.

Ocorrem dois tipos: Púricas e Pirimídicas As bases púricas apresentam estrutura química constituída por duas cadeias fechadas ou anéis. São elas: adenina (A) e guanina (G).

As bases pirimídicas são formadas por uma cadeia fechada (ou um anel) com quatro átomos de carbono e dois de nitrogênio. São elas: citosina (C), timina (T) e uracila (U) ou uracil.

BASE NITROGENADA

RECAPITULANDO...

VAMOS PENSAR UM POUCO?

RNAs Mensageiros (mRNAs): Transportam as informações do código genético do DNA para o citoplasma, ou seja, determinam a seqüência dos aminoácidos na construção das proteínas.

RNAs de transferência (tRNAs): encaminham os aminoácidos dispersos no citoplasma ao local onde ocorre a síntese das proteínas.

RNAs ribossomais (rRNAs): fazem parte da estrutura dos ribossomos (organelas citoplasmáticas) onde ocorre a síntese de proteínas. ƒ

TRÊS TIPOS DE RNA – ÁCIDO RIBONUCLÉICO

RNA m (mensageiro) • Apresenta fita de comprimento intermediário; • É o que se apresenta em menor quantidade; • Conduz a mensagem do núcleo para o citoplasma, através de grupos de três nucleotídeos (trincas de bases) denominados CÓDONS.

mRNA - RNA mensageiro

• Antes da síntese de proteínas, o filamento molde do DNA é transcrito em mRNA , ou RNA “senso”.

O RNAm se posiciona no início das cadeias do DNA e com a ajuda de uma enzima quebra as pontes de hidrogênio fazendo com que elas se separem. Então ele se emparelha a "cadeia molde" que é qualquer uma das duas que foram separadas e os genes são transcritos. Feito isso o RNAm atravessa os poros da carioteca e vai até o citoplasma levando a "receita" que será usada na produção das proteinas.

RNAt Levam os aminoácidos para o RNAm durante o

processo de síntese protéica. As moléculas de RNAt apresentam, em uma determinada região, uma trinca de nucleotídeos que se destaca, denominada anticódon.

Aproximadamente 15% do total de RNA celular correspondem aos tRNAs.

É através do anticódon que o RNAt reconhece o local do RNAm onde deve ser colocado o aminoácido por ele transportado. Cada RNAt carrega em aminoácido específico, de acordo com o anticódon que possui.

• É o de cadeia mais longa; • É o mais abundante nas células; • Migram para o citoplasma, associam-se a proteínas e formam os ribossomos.

RNAr – forma o ribossomo; local da síntese proteica; funciona como um leitor do RNAm.

RNA r (ribossomal)

Anti-códon

DNA Transcrição DNA RNA

Processo pelo qual uma molécula de RNA é produzida usando como molde o DNA.

Tradução

• Também chamada síntese de proteínas

• Quando o RNAm chega ao citoplasma ele se associa ao ribossomo. Após essa associação os RNAt levam os aminoácidos, que serão ligados, formando assim a proteína.

A U G U U U C U U G A C C C C U G A

U A C A A A

• Quando o RNAm chega ao citoplasma, ele se associa ao ribossomo.

• Nessa organela existem 2 espaços onde entram os RNAt com aminoácidos específicos.

• somente os RNAt que têm seqüência do anti-códon complementar à seqüência do códon entram no ribossomo.

A U G U U U C U U G A C C C C U G A

U A C A A A

• Uma enzima presente na subunidade maior do ribossomo realiza a ligação peptídica entre os aminoácidos.

A U G U U U C U U G A C C C C U G A

U A C

A A A

• O RNAt “vazio” volta para o citoplasma para se ligar a outro aminoácido.

A U G U U U C U U G A C C C C U G A

U A C

A A A G A A

• O ribossomo agora se desloca uma distância de 1 códon.

• o espaço vazio é preenchido por um outro RNAt com seqüência do anti-códon complementar à seqüência do códon.

A U G U U U C U U G A C C C C U G A

U A C

A A A G A A

• Uma enzima presente na subunidade maior do ribossomo realiza a ligação peptídica entre os aminoácidos.

A U G U U U C U U G A C C C C U G A

U A C A A A

G A A

• O RNAt “vazio” volta para o citoplasma para se ligar a outro aminoácido.

• e assim o ribossomo vai se deslocando ao longo do RNAm e os aminoácidos são ligados.

A U G U U U C U U G A C C C C U G A

G G G Códon de terminação

• Quando o ribossomo passa por um códon de terminação nenhum RNAt entra no ribossomo, porque na célula não existem RNAt com seqüências complementares aos códons de terminação.

A U G U U U C U U G A C C C C U G A

G G G

• Então o ribossomo se solta do RNAm, a proteína recém formada é liberada e o RNAm é degradado.

Tradução:

Molécula de mRNA

A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A

Cys

Met

Ala

5’ 3’

Asp Glu

Phe His

Direção do avanço do ribossomo

Ribossomo

Proteína

tRNA

aa livre

codon

Gly

A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A

Cys

Met

Ala

5’ 3’

Asp Glu

Phe His Gly

A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A

Asp

Met

Ala

Cys

5’ 3’

Glu Phe His

Gly

A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A

Glu

Met

Ala

Cys

Asp

5’ 3’

Phe Gly

His

A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A

Phe

Met

Ala

Cys

Asp

Glu

5’ 3’

Gly His

Ile

A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A

Gly

Met

Ala

Cys

Asp

Glu

Phe

5’ 3’

His

Ile

Lys

A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A

His

Met

Ala

Cys

Asp

Glu

Phe

Gly

5’ 3’

Ile

Lys

A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A

Ile

Met

Ala

Cys

Asp

Glu

Phe

Gly

His

5’ 3’

Lys

A U A A A A U U A A U G A A C C C A C A A U A A A A A

Ala Cys Asp Glu Phe

Met Gly

His

Ile

Lys

Leu

Met

Asn

Pro

Gln

5’ 3’ STOP

Considerações Finais

• Uma proteína + de 70 aminoácidos ligados.

• 1 códon 3 nucleotídeos no RNAm

• 1 códon 1 aminoácido na proteína

• Nº de ligações peptídicas Nº de aminoácidos – (menos) 1.

FIM

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Janga, 2016

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https://www.youtube.com/watch?v=pin3569QfgI

FIM