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Astrobiologia.Bases Moleculares
para Origem da Vida
Prof. Dr. Walter F. de Azevedo Jr.
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Tarefas
1) Faça uma pesquisa na internet e escolha uma imagem representativa da aula de hoje,
não usando as imagens aqui apresentadas. Faça um texto de no máximo 100 palavras e
envie para o email: [email protected] até 29 de agosto de 2019. Começaremos a aula
de 30/08/2019 discutindo as imagens.
2) Use a tabela do slide 18 para calcular a velocidade radial.
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azevedolab.netA Teoria do Big Bang diz que o
universo começou com uma
pequena singularidade, onde a
matéria estava toda concentrada em
um único ponto. E que, a partir de
uma perturbação teria expandido
rapidamente dando origem ao
tempo e espaço que conhecemos
atualmente. Inicialmente a matéria
estava muito quente e muito densa
e com a expansão, o universo
também se resfriou. As primeiras
partículas, prótons e nêutrons,
associaram-se formando os núcleos
de átomos, como hidrogênio e hélio,
que são os principais elementos
químicos do universo. Anos depois,
os elementos químicos começaram
a se unir dando origem às galáxias
e estrelas.
Fonte da imagem:
http://gradmag.uga.edu/science-
cafe-getting-a-bang-out-of-science/
Acesso em 29/08/2019
Gabriela Bitencourt-Ferreira
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O que é vida?
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Imagem de microscópio eletrônico 3D de uma semente de milho. Tal técnica permitiu identificar as proteína
sinalizadoras na célula.
Disponível em: <http://www.news.wisc.edu/19946>.
Acesso em: 30 de agosto de 2019.
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Mr. Amino Acid. Imagem disponível em: <http://www.wincorduan.com/evolution.html>. Acesso em: 30 de agosto de 2019.
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Aminoácido do tipo L. A figura foi gerada com o programa Visual Molecular Dynamics (VMD), disponível em: <http://www.ks.uiuc.edu/Development/Download/download.cgi?PackageName=VMD>. Acesso em: 30 de agosto de 2019.HUMPHREY W; DALKE A; SCHULTEN K. VMD - Visual Molecular Dynamics. Journal of Molecular Graphics, Amsterdã,
v.14, p.33-38, 1996. Usamos a opção Graphics->Representations... do programa VMD. Na opção Drawing Method
usamos a opção CPK .
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NH3
C C
H
R
H3N+
O-
O
COO R
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Glicina Gly G
Alanina Ala A
Serina Ser S
Treonina Thr T
Cisteina Cys C
Valina Val V
Isoleucina Ile I
Leucina Leu L
Prolina Pro P
Fenilalanina Phe F
Tirosina Tyr Y
Metionina Met M
Triptofano Trp W
Asparagina Asn N
Glutamina Gln Q
Histidina His H
Aspartato Asp D
Glutamato Glu E
Lisina Lys K
Arginina Arg R
Representação de aminoácidos
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Diagrama de Venn para os 20 aminoácidos mais comuns.
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Par de bases
DNA
A figura foi gerada com o programa Visual Molecular Dynamics (VMD), disponível em: <http://www.ks.uiuc.edu/Development/Download/download.cgi?PackageName=VMD>. Acesso em: 30 de agosto de 2019.HUMPHREY W; DALKE A; SCHULTEN K. VMD - Visual Molecular Dynamics. Journal of Molecular Graphics, Amsterdã, v.14, p.33-
38, 1996. Usamos a opção Graphics->Representations... do programa VMD. Na opção Drawing Method usamos a opção Licorice
.
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Fosfato
Açúcar
Base
Nucle
otíd
eo
Nucle
osíd
eo
A figura foi gerada com o programa Visual Molecular Dynamics (VMD), disponível em: <http://www.ks.uiuc.edu/Development/Download/download.cgi?PackageName=VMD>. Acesso em: 30 de agosto de 2019.HUMPHREY W; DALKE A; SCHULTEN K. VMD - Visual Molecular Dynamics. Journal of Molecular Graphics, Amsterdã, v.14, p.33-
38, 1996. Usamos a opção Graphics->Representations... do programa VMD. Na opção Drawing Method usamos a opção CPK .
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Condensador
Água
Eletrodos
Gases da atmosfera primitivaH2O, NH3, CH4, H2
Aquecimento
Para bomba de vácuo
Água resfriada contendo
componentes orgânicos
Para acesso ao balãoPara acesso à água
Fonte de potencial elétrico (V)
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Fonte: Johnson, A.P. , Cleaves, H.J. , Dworkin, J.P., Glavin, D.P., Lazcano, A., Bada, J.L. The
Miller Volcanic spark discharge experiment. Science, Vol. 322, 404.
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Razão molar
Fonte: Johnson, A.P. , Cleaves, H.J. , Dworkin, J.P., Glavin, D.P., Lazcano, A., Bada, J.L. The
Miller Volcanic spark discharge experiment. Science, Vol. 322, 404.
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Principais aminoácidos encontrados no
experimento:
G A S D V E F
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Meteoritos podem apresentar bases nitrogenadas que foram nucleotídeos, o tijolo molecular básico das
moléculas de DNA e RNA.
Disponível em: <http://solarsystem.nasa.gov/scitech/display.cfm?ST_ID=2426> .
Acesso em: 30 de agosto de 2019.
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Visão artística do bombardeio de moléculas orgânicas na Terra.
Disponível em:
<http://www.nasa.gov/centers/goddard/images/content/317844main_PNAS_new_jpg.jpg> .
Acesso em: 30 de agosto de 2019.
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Dois resultados interessantes podemos tirar sobre a origem
das moléculas orgânicas.
1) Aminoácidos encontrados em proteínas são do tipo L.
2) Síntese de aminoácidos (aa) no experimento de Miller-Urey
leva a uma mistura idêntica das duas formas, (50 % de
aminoácidos de cada tipo).
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COO R
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NH3
Por que somente aminoácidos do
tipo L são encontrados em
proteínas?
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Estrutura cristalográfica da ribozima (código PDB: 2OEU).A figura foi gerada com o programa Visual Molecular Dynamics (VMD), disponível em: <http://www.ks.uiuc.edu/Development/Download/download.cgi?PackageName=VMD>. Acesso em: 30 de agosto de 2019.HUMPHREY W; DALKE A; SCHULTEN K. VMD - Visual Molecular Dynamics. Journal of Molecular Graphics, Amsterdã, v.14, p.33-38, 1996.
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Formação da Terra
Sopa prebiótica
Eucariotos
Archaea
Bactéria
Primeiro organismo
Primeiro organismo
Evolução Darwiana
RNA, DNA e
proteínas
Ancestral
comum
Mundo pré-biotíco
Mundo de RNA
Mundo de RNA,
DNA e proteína
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Protein Data Bank
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Protein Data Bank
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Protein Data Bank
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azevedolab.net
Protein Data Bank
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Aminoácidos
encontrados no
experimento de
Johnson et al. The
Miller Volcanic
spark discharge
experiment.
Science, Vol. 322,
404.
G A S D V E F
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Peptídeo teste
FEAAEFSDGSEEAEEFF
Aminoácidos
encontrados no
experimento de
Johnson:
G A S D V E F
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azevedolab.netAminoácidos
encontrados no
experimento de
Johnson:
G A S D V E F
Peptídeo teste
FEAAEFSDGSEEAEEFF
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Tarefa
Busque estruturas no PDB mantendo a estrutura primária do peptídeo teste com variações
na sequência, substituindo por outros aminoácidos encontrados no experimento de
Johnson et al. The Miller Volcanic spark discharge experiment. Science, Vol. 322, 404.
Tente aumentar o número de aminoácidos da sequência do peptídeo teste.
Aumente o E-value cutoff para 1000.00.
Aminoácidos encontrados no experimento de Johnson:
G A S D V E F
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