Os ácidos nucleicos são as maiores moléculas
encontradas no mundo vivo e responsáveis pelo controle
dos processos vitais básicos em todos os seres.
“moléculas mestras da vida”
São moléculas complexas produzidas pelas
células e essenciais a todos os organismos vivos.
Estas moléculas governam o desenvolvimento
do corpo e suas características específicas,
fornecendo a informação hereditária e dirigindo a
síntese de proteínas
Os ácidos nucleicos
DNA ácido desoxirribonucleico
RNA ácido ribonucleico
Fita Dupla Fita Simples
POLÍMEROS
-Monômeros (nucleotídeos)
CADEIA POLINUCLEOTÍDICA
Formados por subunidades chamadas nucleotídeos, que consistem em
um ácido fosfórico, uma pentose e uma base nitrogenada.
Os ácidos nucleicos
A pentose pode ser de dois tipo:
(C) citosina (T) timina (U) uracila
Bases
púricas ou purinas
Bases
pirimidínicas ou pirimidinas
(A) adenina (G) guanina
As bases nitrogenadas são classificadas em duas
categorias
No DNA, a pentose é sempre desoxirribose e as bases
nitrogenadas encontradas são púricas A e G, pirimidinas C e T.
No RNA, a pentose é sempre a ribose e as bases nitrogenadas
encontradas são púricas A e G, pirimidinas C e U
Em 1952 Rosalind Franklin
Difração de raios X, mostrou um padrão de
periodicidade e largura uniforme do DNA
Em 1953 Watson e Crick
Difração de raios X e observaram que o DNA possui uma forma de
hélice regular.
A densidade do DNA indica que a dupla hélice contem duas cadeias
polipeptídicas e o diâmetro constante da hélice pode ser mantido se o
pareamento é realizado sempre entre uma purina e uma pirimidina.
A proporção de G e sempre igual a de C e a de A a de T. por tal motivo a
composição de qualquer DNA pode ser dada pela % de G+C a que varia
entre 26-74 % entre diferentes espécies.
Em 1953 Watson e Crick
Propuseram a estrutura do DNA
como dupla hélice.
A estrutura proposta a partir de
estudos de cristalografia de raios-X
realizados por Franklin.
Ganharam o prêmio Nobel de
fisiologia em 1962.
A ligação entre a base
nitrogenada e a pentose é feita
através de uma ligação N-
glicosídica com a hidroxila do
carbono-1.
A ligação entre o grupo fosfato e
a pentose é feita através de uma
ligação fosfoéster com a hidroxila
ligada ao carbono-5 da pentose.
Para formar as moléculas de DNA e RNA é necessário que
ocorra a ligação entre os nucleotídeos.
Os nucleotídeos estão unidos por uma ligação fosfodiéster entre a
hidroxila do carbono-3 e grupo fosfato ligado a hidroxila do carbono-5.
Em uma extremidade temos a hidroxila do
carbono-5 livre
Na outra temos a hidroxila do carbono-3
livre
Isso determina o crescimento do DNA na
direção de 5' para 3‘.
DNA - Ácidos Desoxirribonucleico
O pareamento das bases de cada fita se dá de maneira
padronizada, sempre uma purina com uma pirimidina,
especificamente, adenina com timina e citosina com guanina.
A proximidade das bases possibilita a formação de pontes de
hidrogênio.
A adenina com a timina formam duas pontes de hidrogênio,
A citosina com a guanina formam três pontes.
A dupla hélice é mantida também
por interações hidrofóbicas, que
forçam as bases a se
“esconderem”dentro da dupla hélice
O Dogma Central Biologia• Desde meados da década de 50 já se pensava na hipótese do DNA constituir-
se num molde para a síntese de moléculas de RNA
• Os RNAs, por sua vez, devido a sua mobilidade e flexibilidade acoplar-se-iam
aos ribossomos e dirigiriam a síntese de proteínas
• Baseado neste raciocínio, Francis Crick propôs em 1956 o dogma central da
biologia.
Para compreender este fluxo utilizamos a ideia de moldes
O DNA serviria de molde para a síntese de novas moléculas de DNA (duplicação) e a
síntese de moléculas de RNA (transcrição)
Algumas destas moléculas de RNA podem ser denominanadas:
-RNA mensageiros (mRNA) poderiam servir de molde para síntese de proteínas
(tradução), que ocorre nos ribossomos.
O Dogma Central e os Moldes
• A proposta original foi ampliada nos últimos anos com a descoberta,
em 1970, da enzima transcriptase reversa
Foi esclarecido que é possível sintetizar DNA utilizando-se RNA
como molde
• Um pouco antes disto, por volta de 1965, foi demostrado que o RNA
também podia servir de molde à síntese de outras moléculas de
RNA
Isto foi possível graças ao isolamento da enzima replicase
codificada por um vírus infeccioso cuja informação genética está
contida numa molécula simples de RNA
O Dogma Central e os Moldes
• Estes novos conhecimentos permitiram que o dogma central se
ampliasse sem, contudo, perder a unidirecionalidade, ou seja, de
ácido nucleico para proteína
Duplicação ou Replicação do DNA
Enzima DNA HELICASE
Rompe as pontes de hidrogênio
entre as cadeias gradativamente
Sempre no sentido 5’ 3’
Apresenta uma enzima chamada
primase - PRIMER
Enzima DNA POLIMERASE
Realizam a complementação
das sequencia nucleotídicas
utilizando NUCLEOTÍDIOS
disponíveis
Duplicação semiconservativa
1º FAZE – DESENROLAMENTO
Helicase rompe as pontes de hidrogênio
Topoisomerase regula a torção na duplita durante o trabalho da helicase.
DNA - helicase
Topoisomerase
DNA Polimerase complementa as fitas utilizando nucleotídeos
disponíveis no interiro do núcleo
DNA Polimerase
G
A
G
C
A
T
C
A
TT
C
2º FAZE – SÍNTESE CONTÍNUA
Primase sintetisa um primer (iniciador – ribonucleotídios) que da os “start” para a
polimerase
SSB proteínas ligadas na fita simples que impedem que elas se “erole” neste período
Primase
SSB
3º FAZE – SÍNTESE DESCONTÍNUA
Ocorre na fita “anti-senso” 3’5’ – onde é necessário a utilização de primers
Primase sintetiza um primer que da os “start” para a polimerase
DNA Polimerase complementa a fita
Primer