Molculas da Hereditariedade Estrutura Geral dos cidos Nucleicos

Moléculas da Hereditariedade Estrutura Geral dos Ácidos Nucleicos DNA e RNA

Genoma Humano Autossomos x Sexuais 99% 1%

Genoma Humano Nucleotídeo DNA Genoma Cromossomo

DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA

Ácidos Nucleicos - Gene r. RNA Ribossomos t. RNA RNP sn. RNA AA m. RNA Proteína

Ácidos Nucleicos - Introdução

ÁCIDOS NUCLEICOS Características Gerais • • • Polímeros de nucleotídeos Moléculas de informação genética – DNA Moléculas de transmissão molecular - RNA Síntese de macromoléculas - m. RNA, t. RNA r. RNA Componentes: Base nitrogenada, pentose e ligação fosfodiester Pentoses: Desoxirribose - DNA e ribose - RNA Bases nitrogenadas: Purinas: adenina (A) e guanina (G) Pirimidinas: DNA -timina (T) e citosina (C) RNA -uracila (U) e citosina (C)

Estrutura Primária Nucleotídeo (2’-)Desoxirribonucleotídeo Nucleosídeo Ribonucleotídeo Nucleosídeo

Estrutura Primária Grupamento Fosfato = Ésteres de Fosfato Monofosfato - NTP x d. NTP 5’-Monofosfato de Adenosina - AMP 5’-Monofosfato de Desoxiadenosina - d. AMP Difosfato - 5’-Difosfato de Adenosina - ADP 5’-Difosfato de Desoxiadenosina - d. ADP Trifosfato - 5’-Trifosfato de Adenosina - ATP 5’-Trifosfato de Desoxiadenosina - d. ATP

Estrutura Primária Grupamento Fosfato = Ésteres de Fosfato

Estrutura Primária Pentose (Açúcar) R OH Ribose -D-Ribofuranose H 2’-Desoxirribose -D-2 -desoxirribofuranose

Estrutura Primária

Estrutura Primária

Estrutura Primária Bases Nitrogenadas = Anéis Aromáticos Heterocíclicos PURINAS Bicíclicas Purina Adenina Guanina PIRIMIDINAS Monocíclicas Pirimidina Citosina Adenina = Timina Uracil Timina Guanina Citosina

Estrutura Primária Curiosidade sobre as Bases Nitrogenadas PIRIMIDINAS Uracil Timina 5 -Metiluracil

DNA – ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO • DNA: armazenamento e transmissão de genes • Cromossomos (núcleo), mitocôndria e cloroplastos • Duas cadeias em hélice em direções opostas anti-paralelas = ambas em sentido 5’ - 3’ • Fita dupla - Bases complementares ligadas por pontes de hidrogênio A - T (2) e G - C (3)

Estrutura Primária do DNA Bases Nitrogenadas

Estrutura Primária do DNA Bases Nitrogenadas Grupo Ceto (C=O) e Amino (C-NH 2) Relação Molar A = 1, 0 T Chargaff C = 1, 0 G (A+G) = (T+C)

Estrutura Primária do DNA Posições dos Átomos Grupamento Fosfato Bases Nitrogenadas Pentose

Estrutura Primária do DNA Ligações Importantes Ligações Fosfodiéster Ligação ( -)Glicosídica (Glicosílica)

Estrutura Primária do DNA Sentido da Fita de DNA Base 5’ 3’ 5’AACGTTGCTATCGT 3’

Estrutura Primária do DNA

Dupla-Hélice do DNA Antiparalelas

Dupla-Hélice do DNA Cavidades Maior e Menor Cavidade Maior Volta 0. 34 nm

Dupla-Hélice do DNA Cavidades Maior e Menor

Dupla-Hélice do DNA Cavidades Maior e Menor

Dupla-Hélice do DNA Estabilidade do DNA: Integridade e Flexibilidade Ligações Covalentes Forças de Van der Walls Interações Iônicas (Mg+2) Sítios Hidrofóbicos Sítios Hidrofílicos Pontes de Hidrogênio

Desnaturação e Renaturação Efeito Hipercrômico

Desnaturação e Renaturação Rompimento das Pontes de Hidrogênio Tm (o. C) = 69, 3 + 0, 41(GC%) T(anelamento) (o. C) = Tm – 25 o. C Complexidade = C 0 t½ do DNA desconhecido C 0 t½ do DNA de E. coli

Desnaturação e Renaturação

Tipos de DNA

Tipos de DNA O DNA pode existir em muitas formações diferentes. As formações mais comuns são: DNA-A, DNA-B, DNA-C, DNA-D, DNA-E, DNA-H, DNA-L, DNAP, e DNA-Z. Só as formações de DNA-A, B e Z foram encontradas em sistemas biológicos naturais. A formação que o DNA adota depende de vários fatores da própria sequência de DNA: a intensidade e direção do superenrrolamento, modificações químicas das bases e a solução na qual o DNA está presente (ex. : concentração de metais, íons e poliaminas). Das três formações referidas, a forma “B” é a mais comum nas condições encontradas nas células. A forma “A” corresponde à espiral dextra mais larga, com um sulco menor largo e superficial e um sulco maior estreito e profundo. A forma “A” ocorre sob condições não fisiológicas em amostras de DNA desidratadas, enquanto na célula pode ser produzida por pareamento híbrido de DNA e RNA ou pelo complexo enzima-DNA. Em segmentos de DNA onde as bases foram quimicamente modificadas por metilação, o DNA pode adotar a forma DNA-Z. A cadeia gira sobre o eixo da dupla hélice para a esquerda, o oposto da forma mais comum – DNA-B. Esta estrutura é rara e pode ser reconhecida por proteínas especificas de ligação. Pode estar envolvida na regulação da transcrição.

Tipos de DNA B DNA A DNA Z

Formas de DNA Linear x Circular Plamídeos e Vírus

DNA mitocondrial

RNA x DNA H H

Considerações Finais § Ácidos Nucléicos: maiores representantes do genótipo (DNA) § Proteínas: maiores representantes do fenótipo § DNA: Envolvido com todo metabolismo do organismo § Molécula da Hereditariedade: Sequências de bases nitrogenadas Informações § DNA: Moléculas principais § RNA: Moléculas intermediárias § Proteína: Resultado final da informação

QUESTIONÁRIO 1. Qual a relação gene x proteínas x DNA x RNA? 2. A característica do DNA em desnaturar e renaturar é importante para a análise molecular? Justifique sua resposta. 3. Qual a importância do dogma central da biologia?