Transcript Ácidos nucleicos

Biologia . Aula 02
Código Genético e Síntese Protéica
Código Genético
1.1 Introdução / Ácidos Nucléicos
Ácidos Nucléicos
São componentes orgânicos com a função
de armazenamento e expressão da
informação genética.
•No interior dos núcleos celulares de todas as
células eucariontes existe um trançado de
proteínas e ácidos nucléicos, que dá origem aos
cromossomos.
Os ácidos nucléicos é que carregam as informações genéticas e hereditárias,
através de uma codificação química chamada de código genético.
cromossomos
DNA
sem histonas
(protocélulas)
com histonas
(eucélulas)
fio de cromatina
duplicação do DNA
espiralização
Cromossomos humanos
(http://bit.fmrp.usp.br/ctc/palestras/Organizacao_
do_Genoma_Humano.ppt - março/20008).
CROMOSSOMO com duas cromátides-irmãs
Dogma central da Biologia:
cromossomo – gene - proteína
garante a perpetuação
da
vida
(http://bit.fmrp.usp.br/ctc/palestras/Organizacao_
do_Genoma_Humano.ppt - março/20008).
Composição dos Ácidos Nucléicos
Existem basicamente 2 tipos de ácidos nucléicos:
DNA ou Ácido
Desoxirribonucléico
RNA ou Ácido
Ribonucléico
(www.sciam.com, março/2008)
Nucleotídeos
Os Nucleotídeos
São as unidades
fundamentais dos ácidos
nucléicos
Além de participarem
da estrutura dos ácidos
nucléicos, os nucleotídeos
atuam também como forma
de energia química - ATP,
por exemplo.
Atuam ainda como
ativadores e inibidores
importantes em várias vias
do metabolismo
intermediário da célula.
(www.biomania.com.br/citogenética/odna.php, março/2008)
A ligação entre a base
nitrogenada e a pentose é
feita covalentemente através
de uma ligação N-glicosídica
com a hidroxila ligada ao
carbono-1 da pentose.
A pentose é o elo de ligação
entre a base nitrogenada e o
grupo fosfato. A ligação entre o
grupo fosfato e a pentose é feita
através de uma ligação
fosfodiéster com a hidroxila
ligada ao carbono-5 da pentose.
A disposição dos
nucleotídeos
determina a direção
de crescimento para
a cadeia de DNA, em
uma extremidade
possui livre a hidroxila
do carbono-5 da
primeira pentose e na
outra a hidroxila do
carbono-3 da última
pentose.
Direção do crescimento da cadeia
www.biomania.com.br/citogenética/odna.php,
acesso em março/2008
Bases
Nitrogenadas
Bases
púricas:
(anel duplo)
Bases
pirimídicas:
(anel simples)
DNA
www.icb.ufmg.br,
acesso em março/2008
RNA
Pentoses
As pentoses nos
ácidos nucléicos são:
as ribose e as
desoxiborribose,
diferem uma das
outras pela presença
ou ausência do
grupo hidroxila no
carbono-2’ da
pentose. É esta
característica que
denomina os ácidos
nucléicos de RNA
(ácido ribonucléico) e
DNA. (ácido
desoxirribonucléico).
www.icb.ufmg.br
Diferem uma da outra pela presença ou
ausência do grupo hidroxila no
carbono-2’ da pentose.
BASE PÚRICA
BASE PIRIMÍDICA
no DNA:
A G
=
=1
T C
no RNA:
A G
=
=1
U C
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1.2- DNA (Ácido Desoxirribonucléico)
A molécula de DNA está presente não somente nos cromossomos do núcleo dos
organismos eucarióticos, como também na mitocôndria e nos cloroplastos de vegetais.
As células procarióticas não possuem núcleo, possuem um cromossomo, e também
pode ter DNA não cromossômico em forma de plasmídios. O DNA deve ser capaz não
somente de se replicar de modo preciso, cada vez que a célula se divide, como
também, fazer com que a informação seja expressa seletivamente. O RNA participa na
expressão da informação genética armazenada no DNA (CHAMPE, 1996).
Modelo da dupla hélice de DNA
Em 1953, o norte americano
James Watson e o britânico
Francis Crick, propuseram o
modelo da dupla hélice
antiparalela para a estrutura do
DNA.
(James Watson e Francis Crick. http://bit.fmrp.usp.br/)
Os filamentos do DNA são feitos
do açúcar e das porções de
fosfato dos nucleotídeos,
enquanto as partes do meio são
feitas das bases de nitrogênio.
As bases de nitrogênio nos dois
filamentos do par do DNA unemse, purina com pirimidina (A com
T, G com C), e são mantidas
juntas por ligações frágeis de
hidrogênio.
O DNA possui uma estrutura
semelhante a uma escada
caracol. Os degraus são
formados pelas bases de
nitrogênio dos nucleotídeos,
onde a adenina forma par com a
timina, e a citosina com a
guanina.
DNA: responsável
pela
hereditariedade e
síntese protéica
www.biomol.org
Auto-duplicação do DNA
(Imagem cedida por U.S. Department of Energy Human Genome Program)
Semi-conservativa: uma das fitas das
moléculas-filhas provém da molécula-mãe.
1.3- RNA (Ácido Ribonucléico)
O RNA (ácido ribonucléico) é o ácido nucléico formado a partir de um
modelo de DNA. O DNA não é molde direto da síntese de proteínas. Os
moldes para síntese de proteínas são moléculas de RNA. Os vários tipos de
RNA transcritos do DNA são responsáveis pela síntese de proteínas no
citoplasma.
RNA mensageiro:
RNA transportador:
Contêm a informação para
a síntese de proteínas.
Os RNAm representam
cerca de 4% do RNA
celular total.
Transporta aminoácidos
para que ocorra a síntese
de proteínas.
Os RNAt correspondem a
10% do RNA total da
célula.
(www.biomania.com.br)
RNA ribossômico:
Componentes da
maquinaria de síntese de
proteínas presente nos
ribossomos.
Os RNAr correspondem a
85 % do RNA total da
célula, e são encontrados
nos ribossomos (local
onde ocorre a síntese
protéica).
2.0- Biossíntese de proteínas:
A
A
A
C
T
C
G
C
A
C
A
A
tradução
U
U
U
G
A
G
C
G
U
G
U
U
RNA-m
A
A
A
C
U
C
G
C
A
C
A
A
RNA-t
FENILALANINA
GLUTAMINA
GLICINA
VALINA
AA
proteína
fita ativa de DNA
transcrição
(cellbio.utmb.edu)
(genome.imim.es)
Na linguagem química do
código genético, um gene
funciona como uma
"sentença", cujo alfabeto
usa as letras A, C, G e T
referentes às quatro bases.
Cada conjunto de 3 bases
(códon), na sequência ao
longo da "escada" do DNA,
seriam as "palavras" (o
DNA seria o "texto"), as
quais sinalizam as células
um determinado
aminoácido a ser usado na
síntese da proteína.
Por exemplo, a sequência de
bases ATG codifica o
aminoácido metionina. Um
fragmento do DNA com a
sequência GAGATGGCA
codifica uma sequência de
três aminoácidos, que são,
respectivamente, ácido
glutâmico, metionina e
alanina.
(www.biomania.com.br)
Tabela de Códons e Propriedades do Código Genético
- 3 nucleotídeos determinam 1 aminoácido.
- O código genético é degenerado
- É universal
- Está sujeito a mutações
3.0- Íntrons e Éxons
(www.bio.davidson.edu)
Os íntrons e os éxons
foram descobertos quando
viram uma diferença de
tamanho entre a o mRNA
da proteína da globina beta
e o DNA que o codificava.
Os introns são regiões do
DNA que não estão no
mRNA de alguma proteína,
já os exons são as regiões
do DNA que estão no
mRNA de alguma proteína.
O fenômeno é chamado
Splicing