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ESTRUTURA DOS ÁCIDOS NUCLEICOS, LUANA PONS POSSER - ATM 25/2 - TURMA B -…
ESTRUTURA DOS ÁCIDOS NUCLEICOS
DNA x RNA
Fosfato
Base nitrogenada
PURINAS
Adenina (A)
Guanina (G)
PIRIMIDINAS
Uracila (U) - RNA
Tiamina (T)
Citosina (C)
Pentose
LIGAÇÃO FOSFODIÉSTER
Grupo
hidroxil
se liga ao 3º carbono da pentose de um nucleotídeo e forma a ligação com o fosfato de outro nucleotídeo
5' -> 3'
Grupo fosfato se liga no C5' da primeira pentose e no C3' da outra pentose
ANTIPARALELISMO
As fitas de DNA estão distribuídas em direções opostas
"desce" 5' -> 3'
"sobe" 5' -> 3'
COMPLEMENTARIEDADE
Uma fita complementa a outra
PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DO DNA
Calor
DESNATURA as pontes de H
Desenrolamento das fitas
Separação das fitas
Resfriamento
Reconstituição da dupla hélice
RENATURAÇÃO
RNA - responsáveis pela síntese de proteínas
RNA Menssageiro
Contêm a informação para a síntese
de proteínas
RNA Transportador
Transporta aminoácidos para que
ocorra a síntese de proteínas
RNA Ribossômico
Componentes da maquinaria de
síntese de proteínas presente nos ribossomos
RNA Interferência
atua na regulação gênica
Atua “dificultando” a transcrição de genes ou inibindo a
expressão gênica na fase da tradução das proteínas
DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA
DNA
->
RNA
->
PROTEÍNA
REPLICAÇÃO
uma molécula de DNA é copiada durante um evento de divisão celular
REPLISSOMO:
conj. de proteínas (enzimas) que atuam na replicação
DNAs polimerases
Catalisam a formação de cadeias de DNA usando cadeias separadas como molde. Atuam no terminal 3' da cadeia molde e só replicam na direção 5'-3'
DNA Polimerase III
necessária para a síntese contínua da cadeia líder
DNA Polimerase II
síntese da cadeia atrasada
DNA Polimerase I
remove os primers e preenche os espaços, tem a participação da DNA Ligase que use os fragmentos de Okasaki. A DNA Polimerase I também pode
corrigir erros de replicação.
DNAs replicases
Helicase
Reconhece a origem de replicação e desenrola a dupla-hélice de DNA na forquilha de replicação. Forma duas cadeias simples antiparalelas.
Exonuclease
Tira o nucleotídeo errado e põe o certo
DNA Polimerase I
Girase
Topoisomerase que auxilia a helicase a torcer o DNA.
SSB
Proteínas que se ligam na cadeia molde separadas pela HELICASE e impedem que elas voltem a se ligar. Mantém a estabilidade da forquilha de replicação e são essenciais para a Reparação e Recombinação do DNA
Primase
Faz parte do primossoma. Sintetiza pequenos primers que vão fornecer o terminal '3' OH necessário para a DNA Polimerase iniciar a síntese da cadeia atrasada. Esse prime é removido depois pela DNA Polimerase I
DNA Ligase
Une os fraquimentos de Okasaki para completar a cadeia atrasada
REPLICAÇÃO SEMICONSERVATIVA
dupla fita original é aberta (forquilha replicativa), DNA resultante contém uma fica original e uma recém sintetizada
FORQUILHA DE REPLICAÇÃO:
local onde o replicossomo está agindo e as fitas estão diplicando (
replicon
)
Replicons:
Bolhas de replicação - vários pontos de replicação no mesmo cromossomo
unidade de DNA em que está acontecendo a replicação
possui uma origem e um término
FASE 1
Forma um replicon
Descondensação
Girase
"destorse" / gira
Helicase
Rompe as pontes de H e abre As fitas
SSB
Estabilizam a forquilha de replicação (local em que as enzimas estão)
Primase
Produz uma pequena fita de RNA complementar a fita de DNA de origem que vai servir como sinalisadorda DNA Polimerase
Produz o PRIMER
Sinaliza o início de fato da replicação, a ação da DNA Polimerase
FASE 2
Alongamento
Síntese da fita filha
DNA Polimerase
incorpora/insere os nucleotídeos
Sentido da síntese da fita nova é sempre 5'-3'
Forma os fragmentos de Okasaki quando a fita molde é no sentido 5'-3'
Fragmentos de Okasaki:
fragmentos pequenos; sempre 5'-3'; se unem depois com a ação de outras enzimas
DNA POLIMERASE II
Forma a fita líder (nova) quando a fita mãe é 3'-5'
DNA POLIMERASE III
Só inicia com a sinalização do PRIME
FASE 3
DNA Polimerase I
Tira os primers
Preenche os espaços vazios da fita tardia (entre os fragmentos de Okasaki)
Junto com a
DNA Ligase
une os fragmentos pra completar a fita atrasada
Corrige erros de replicação - capacidade de exonuclease
ERROS DE REPARO DO DNA
As DNA Polimerase fazem a revisão para evitar esses erros
Após a síntese, bases mal pareadas podem ser detectadas e substituídas:
REPARO POR MAU PAREAMENTO
Se o DNA fica danificado ele pode ser reparado por diversos mecanismos
Química reversa
Reversão direta: reações químicas danosas ao DNA são diretamente "desfeitas" por enzimas na célula.
Reparo de excisão
Erro em uma ou poucas bases do DNA pode ser corrigido por remoção ou substituição da região danificada
Reparo por excisão de base
GLICOSILASES
Cada glicosilase remove um tipo específico de base danificada
Reparo por excisão de nucleotídeo
Detecta e corrige tipos de avarias que distorcem a dupla hélice de DNA (poluentes, UV, etc)
Reparo de quebras de fita dupla
correção de quebras de dupla fita de DNA
União de extremidades não homólogas:
as pontas quebradas do cromossomo são coladas juntas novamente; normalmente envolve perda ou adição de poucos nucleotídeos no local de corte
GERA MUTAÇÃO
Recombinação homóloga:
informação do cromossomo homólogo que corresponde ao danificado é usada para reparar a quebra
NÃO COSTUMA GERAR MUTAÇÃO
Fatores ambientais, como radiação, podem causar quebras na dupla hélice de DNA - divide o cromossomo em dois
DOENÇAS RELACIONADAS
ANEMIA DE FANCONI
22 genes associados
19 AF autossômica recessiva
heterozigótica em RAD51 AF autossômica dominante
hemizigótica em FANCB FA ligada ao X
anormalidades físicas e pigmentação anormal da pele
XERODERMA PIGMENTOSO
enzima reparadora - foliase
8 genes associados
7 XPA a XPG - via de reparo de DNA por excisão de nucleotídeos
danos causados por luz UV
gene XPV (XP Variante) codifica para uma DNA polimerase que consegue transpassar lesões no DNA
SÍNDROME DE BLOOM
recessiva
deficiência do gene BLM por uma mutação - gene que codifica a helicase
fotossensibilidade
SÍNDROME DE HUTCHINSON-GILFORD
autossômica dominante
envelhecimento precoce
Mutação no gene LMNA, que codifica a Lâmina A - deleção de aa's
ATAXIA TELANGIECTASIA
proteína ATM e cromossomo 11
recessiva
incoordenação e imunodeficiência
SÍNDROME DE COCKAYNE
autossômica recessiva e multissêmica
erro na replicação do DNA - erro de reparo por excisão de nucleotídeos
genes mutados são CSA e CSB (ERCC6 e ERCC8 respectivamente
Fotossensibilidade também
SÍNDROME DE LYNCH
Mutação somática - inserção ou deleção
Mutação germinativa - Transmitidas hereditariamente, afeta as proteínas MSH2 e MLH1
Câncer Colorretal Hereditário Não-Poliposo (HNPCC)
SÍNDROME DE WERNER
envelhecimento precoce
herança autossômica recessiva
gene WRN - cromossomo 8
TRANSCRIÇÃO
Síntese do RNA a partir do DNA
Reflete o estado fisiológico da célula
GENE DE TRANSIÇÃO
Região reguladora
Éxons:
regiões traduzidas
Íntrons:
regiões não traduzidas, função
desconhecida, alguns casos de genes em direção oposta
Região de adição de poli-A
INÍCIO
Reconhecimento de sequências específicas no DNA
PROMOTORES: sinalizam onde a síntese deve iniciar
Elementos PROMOTORES:
TATA - TATA box
Elementos "enhancer" ou amplificadores:
sequências pequenas de DNA que podem estar na região 5' do gene e ativar a expressão dele
ADIÇÃO DO CAP
Extremidade 5' do RNA é encapada pela adição de uma G metilada
Ligação de uma molécula de 7-metilguanosina na extremidade 5' do transcrito
Importante para a tradução do RNAm, protege o RNA de degradação e sinalização para o ribossomo na síntese proteica
ALONGAMENTO
Incorporação dos ribonucleotídeos
A polimerase passa ao longo da fita molde fazendo uma cadeia de RNA crescente no sentido 5'-3' através da adição de ribonucleases até que encontre a sequência que sinaliza o término do alongamento
TERMINAÇÃO
Sequências no DNA são reconhecidas e a síntese é
interrompida
RNA Polimerase encontra o
sítio de terminação
na fita molde e se desliga do DNA com a nova cadeia de RNA
O desligamento do RNA do sistema provoca a ruptura do complexo de transcrição e as fitas do DNA são renaturadas
ADIÇÃO CAUDA poli-A
Adicionada na extremidade 3' do RNA transcrito
O RNA transcrito é clivado após o
sinal de poliadenilação
. Então é adicionado, por ação de uma polimerase, uma cadeia de nucleotídeos com base ADENINA (cauda poli-A)
Sequência de bases AAUAAA ou AUUAAA sinaliza a região de clivagem
SPLICING
remoção dos íntrons do RNA
Torna o DNA maduro e funcional
SPLICING ALTERNATIVO
Altera a composição dos éxons para formar enzimas específicas
Síntese 5'-3'
Complementariedade
RNA Polimerase (RNAP)
Reconhecem e se ligam ao DNA
Desnaturam o DNA
Mantém estável a dupla fita aberta
Mantém estável DNA:RNA
Terminam a síntese
Restauram o DNA
NÃO PRECISA DE UM INICIADOR (PRIMER) PARA COMEÇAR A SÍNTESE
região promotora - TATA - primeira região do gene
RNA Polimerase I
localizada no nucléolo e responsável pela síntese
do RNA ribossômico
RNA Polimerase II
localizada no nucleoplasma e responsável pela
síntese do RNA mensageiro
RNA Polimerase III
também localizada no nucleoplasma e
responsável pela síntese do RNA transportador
TRADUÇÃO
Síntese de proteínas a partir do RNA
Se baseia na sequência do RNAm para formar as proteínas
Cada aa é codificado na sequência de DNA como um
códon
RNAt transfere a informação do geoma para a sequência de aa nas proteínas
RNA TRANSPORTADOR
Se liga a um aa específico pela enzima
aminoacil-tRNA sintetase
= aminoacil-tRNA
Pareia com a sequência de códon do RNAm adicionando o aa que carrega uma cadeia de peptídeos crescente
CÓDIGO GENÉTICO
Relação entre a sequência de bases do DNA e a sequência de aa's correspondente
É degradado ou redundante - o mesmo aa pode ser codificado por mais de um códon (Gly)
É encontrado na forma de
códons
A tradução acontece no RIBOSSOMO (RNAt, RNAr e enzimas)
RIBOSSOMOS
Tradução eficiente: ligação do RNAm e dos aminoacil-RNAt no RIBOSSOMO (maior complexo RNA-proteína da célula)
O complexo direciona o crescimento da cadeia polipeptídica
Durante a síntese o Ribossomo se move ao longo da cadeia de RNAm e interagem com vários fatores proteicos e com o RNAt
INÍCIO
AUG - metionina
PARADA
UGA, UAA, UAG
O DNA possui os códons na fita codificante e os anti-códons na fita molde. O RNAm produzido na TRANSCRIÇÃO possui códons e o RNAt possui anti-codons que se ligam nos códons do RNAm produzindo o AA
O reconhecimento dos códons acontece por proteínas e não pelo RNAt
LUANA PONS POSSER - ATM 25/2 - TURMA B - FEEVALE
