1- TIPOS DE ÁCIDO NUCLÉICO: DNA E RNA
⇒ Existem dois tipos de ácidos nucléicos:
- Ácido desoxirribonucléico (ADN ou DNA): é o principal constituinte dos
cromossomos, estrutura na qual encontramos os genes, responsáveis por
todas as características dos indivíduos, ou seja, constitui nosso material
genético;
- Ácido ribonucléico (ARN ou RNA): participa do processo de síntese de
proteínas.
COMPONENTES DOS ÁCIDOS NUCLÉICOS
⇒ Tanto o DNA quanto o RNA são formados por várias unidades, que recebem
o nome de nucleotídeos;
Sumário
⇒ Cada nucleotídeo é formado por três outras moléculas:
- Glicídeo do grupo dos monossacarídios, sendo este uma pentose
(desoxirribose no DNA e ribose no RNA);
Nucleotídeo (adenina)
- Ácidos fosfóricos;
- Bases nitrogenadas.
Ácido
fosfórico
Glicídeo
(ribose)
Sumário
⇒ Dos cinco tipos de bases nitrogenadas presentes nos ácidos nucléicos,
três ocorrem tanto no DNA quanto no RNA (A, G, C), enquanto as outras duas,
timina e uracila, são características ao DNA e RNA, respectivamente. Observe
na tabela abaixo:
TIPO DE ÁCIDO
NUCLÉICO
BASES NITROGENADAS
DNA
Adenina (A)
Guanina (G)
Citosina (C)
Timina (T)
RNA
Adenina (A)
Guanina (G)
Citosina (C)
Uracila (U)
Sumário
2- ESTRUTURA ESPACIAL DO DNA
⇒ Estrutura do DNA:
- É constituído por duas cadeias
polinucleotídicas,
de
forma
helicoidal, que mantêm-se unidas
entre si por meio de pontes de
hidrogênio entre os pares de bases
nitrogenadas:
A = T : adenina emparelha-se com
timina através de uma dupla
ligação;
C ≡ G : guanina emparelha-se
com citosina através de ligação
tripla.
Sumário
3- ESTRUTURA ESPACIAL DO RNA
⇒ Estrutura do RNA:
- Geralmente formado por uma cadeia única, que pode enrolar sobre si mesma
pelo emparelhamento de bases complementares na mesma cadeia
polinucleotídica. Quando esse emparelhamento ocorre veremos que:
A = U : adenina emparelha-se
com uracila;
G ≡ C : guanina emparelha-se
com citosina.
Sumário
4- RESUMO
⇒ Resumindo, podemos afirmar que os ácidos nucléicos apresentam as
seguintes características com relação a sua composição e estrutura:
CARACTERÍSTICA
DNA
RNA
Desoxirribose
Ribose
Adenina
Guanina
Citosina
Timina
Adenina
Guanina
Citosina
Uracila
Grupamento fosfato ou
ácido fosfórico
H2PO4
H2PO4
Estrutura da molécula
Cadeia dupla de forma
helicoidal
Normalmente apresenta
cadeia simples
Compõe o material genético
(cromossomos, genes)
Participam da produção de
proteínas
Glicídeo (açúcar, pentose
ou monossacarídeo)
Base nitrogenada
Função
Sumário
DUPLICAÇÃO SEMICONSERVATIVA DO DNA
CARACTERÍSTICAS GERAIS DA DUPLICAÇÃO OU REPLICAÇÃO DO DNA
⇒ A capacidade do DNA de fazer cópias de si mesmo é conhecido como
duplicação ou replicação (DNA DNA);
⇒ Esse processo é considerado semiconservativo, pois cada uma das duas fitas
recém-formadas conserva uma das fitas do “DNA-mãe” e forma uma nova cadeia,
complementar a que lhe serviu de modelo.
⇒ No processo de replicação à medida que as bases de cada cadeia se
desemparelham de suas complementares e cada uma das cadeias serve de molde
para a síntese de uma nova cadeia complementar. Com as bases nitrogenadas da
cadeia, agora separadas, expostas os nucleotídeos livres presentes no núcleo
unem-se a elas e o resultado final são duas moléculas idênticas à original.
OBS.: O pareamento entre as bases nitrogenadas é o mesmo descrito
anteriormente (A-T / C-G).
DUPLICAÇÃO SEMICONSERVATIVA DO DNA
⇒ Observe abaixo os esquemas que representam a replicação do DNA:
Replicação
DNA
“DNA-mãe”
Esquema que representa o
processo de replicação do DNA.
Cadeia antiga
Cadeia nova
Cadeia nova
Cadeia antiga
Representação esquemática da replicação
semiconservativa da molécula de DNA.
Animação representando a replicação do
DNA. Observe o desenrolamento da hélice
e o pareamento das bases nitrogenadas.
A SÍNTESE DE PROTEÍNAS
TRANSCRIÇÃO
⇒ Quando a célula necessita de certo polipeptídeo, o gene que o codifica é
ativado. Então, esse gene é transcrito em moléculas de ácido ribonucléico ou RNA,
ou seja, ocorre a transcrição (DNA RNAm);
⇒ Características da transcrição:
- apenas uma das moléculas de DNA serve de “molde”´para a construção do RNA
de filamento único (RNAm);
- Na produção de RNA, ocorre o seguinte pareamento entre as bases nitrogenadas:
Fita de DNA
A
T
G
C
Fita de RNAm
U
A
C
G
A SÍNTESE DE PROTEÍNAS
⇒ Observe abaixo as representações esquemáticas do processo de transcrição do
DNA:
Replicação
RNAm
DNA
transcrição
Esquema que indica o processo de
replicação do DNA e transcrição do mesmo.
A enzima RNA polimerase realiza a síntese do
RNAm à partir do molde de DNA.
OBS.: A seqüência de bases do DNA condiciona a seqüência de bases do RNAm.
A SÍNTESE DE PROTEÍNAS
⇒ Tomemos como exemplo de transcrição a produção de uma suposta proteína
constituída por três aminoácidos. Cada aminoácido é codificado por uma trinca de
nucleotídios, ou seja, por um códon. Então, ocorreria a leitura dos três códons do
DNA. Por exemplo: GTA – ACA – TCA;
⇒ Logo em seguida, para produzir essa proteína, ocorreria a transcrição desses
três códons de DNA para os seguintes códons de RNAm da seguinte forma:
Fita de DNA
GTA – ACA – TCA
Fita de RNA-m
CAU – UGU – AGU
OBS.: Um gene é formado por uma cadeia
de nucleotídios que definem a seqüência
de nucleotídios da molécula de RNAm.
Neste RNAm encontramos os códons
(trincas) e cada um desses códons é
constituída por 3 nucleotídios.
Representação esquemática do
processo de transcrição.
A SÍNTESE DE PROTEÍNAS
O CÓDIGO GENÉTICO
⇒ A correspondência entre os códons do RNAm e os
aminoácidos
genético;
por
eles
determinados
constitui
o código
⇒ Podemos considerar que o código genético é degenerado,
porque certos aminoácidos possuem uma ou mais trincas
diferentes que o codificam. Consulte a tabela abaixo e veja
que o aminoácido fenilalanina pode ser codificado pelos
códons UUU e UUC.
Cada triplete de bases
é traduzido para um
diferente aminoácido,
de acordo com as
regras
apresentadas
na tabela. UAG, UAA e
UGA são os 3 códons
de parada (STOP) do
processo de tradução.
Aminoácdido
Número
de códons
Ala
4
Arg
6
Asn
2
Asp
2
Cys
2
Gln
2
Glu
2
Gly
4
His
2
Ile
3
Leu
6
Lys
2
Met
1
Phe
2
Pro
4
Ser
6
Thr
4
Trp
1
Tyr
2
val
4
Tabela com os 20 aminoácidos e o
número de códons de cada um.
A SÍNTESE DE PROTEÍNAS
TRADUÇÃO
⇒ Já com os códons de RNAm formados, essa mesma molécula vai para o
citoplasma da célula e encontra-se com os ribossomos (RNAr + proteínas) e RNAt
para a produção da proteína, ou seja, ocorre a tradução (RNAm Proteína);
⇒ Características da tradução:
- O RNA penetra entre uma e outra unidade de cada ribossomo, mantendo as
informações repassadas pelo DNA;
- No citoplasma, existem os RNAt. Cada RNAt
também possui seqüências de três nucleotídeos,
chamadas
anticódon.
Cada
anticódon
é
responsável por selecionar um único aminoácido
no citoplasma e transportá-lo até os ribossomos;
Cada RNAt apresenta um anticódon que
emparelha com o códon do RNAm.
- Nos ribossomos, o RNAt identifica os códons do RNA-m e deposita o aminoácido
correspondente a eles. Cabe aos ribossomos aproximar esses aminoácidos, que se
unem por ligações peptídicas originando a proteína desejada.
A SÍNTESE DE PROTEÍNAS
⇒ Observe abaixo um esquema que representam a tradução do DNA:
DNA
Proteína
RNA-m
transcrição
tradução
replicação
Esquema que indica o processo de
replicação, transcrição e tradução.
OBS.: A seqüência de bases do DNA condiciona a seqüência de bases do
RNAm e este condiciona a seqüência de aminoácidos da proteína.
⇒ Acompanhe no próximo slide a representação mais detalhada dos processo que
ocorre no citoplasma durante a tradução.
A SÍNTESE DE PROTEÍNAS
Sítio P
No
citoplasma,
um RNAm
ribossomo se liga ao
RNAm na extremidade
correspondente ao início
da leitura. Fase de Códon de
iniciação.
iniciação
Um
segundo
RNAt,
transportando um AA que
corresponde ao códon
seguinte, penetra no sítio
A.
Estabelece-se
ligação peptídica
uma
O RNAt da metionina é
liberado
RNAm
Sítio A
Porção maior do
ribossomo
Porção menor do
ribossomo
O ribossomo desloca-se
no RNAm e o peptídio em
formação passa para o
sítio P, deixando o sítio A
vazio. Esse processo se
repete, e o polipetídio vai
sendo formado.
O alongamento da cadeia
continua até que um
códon de terminação seja
apresentado no sítio A .
Após a interação deles, a
fita de RNAm se solta do
ribossomo e as duas subunidades se separam.
Dissociação das unidades
do ribossomo.
A SÍNTESE DE PROTEÍNAS
⇒ Para finalizar podemos tomar como exemplo da relação entre DNA, RNA e
proteínas o seguinte exemplo:
TAC
TAA
CCA
CAT
ATG
ATT
GGT
GTA
RNAm
UAC
UAA CCA
CAU
RNAt
AUG AUU GGU GUA
DNA
DNA
complementar
Aminoácidos
Metionina Serina Cisteina Leucina
códons
anticódons