GENÉTICA MOLECULAR
Tanto em organismos procariontes como em organismos eucariontes, qualquer classe
de moléculas deve preencher certos requisitos básicos para servir como material
genético.
 Capacidade de armazenar informação genética sob uma forma estável e de transferir
essa informação a todas partes da célula.
 Capacidade de duplicar com precisão a informação e transferí-la às outras células
durante a divisão celular.
 Capacidade de sofrer variações, sob a forma de mutações.
Entre todas as moléculas existentes : DNA, RNA e PROTEÍNAS preenchem todos os
requisitos.
Atualmente não existe a menor dúvida que o DNA é o material genético para a grande
maioria dos organismos vivos.
Experimento de
Griffth
Demonstrou a transformação bacteriana
Experimento de Avery, Macleod e McCarty:
comprovou ser o DNA o material genético primário
Oswald Avery (1877 – 1955):
Colin Macleod (1909 – 1972)
Maclyn McCarty (n.1911)
ESTRURURA DOS ÁCIDOS NUCLÉICOS
DNA
constituído de nucleotídeos
Cada nucleotídeo contém : 01 ácido fosfórico
01 açúcar de cinco carbonos
01 das quatro bases nitrogenadas
BASES NITROGENADAS:
Adenina (A)
Grupo das purinas
Guanina (G)
Timina (T)
Grupo das pirimidinas
Citosina (C)
Segundo o modelo formulado por Watson e Crick, a molécula de DNA é constituída por
duas fitas enroladas para a direita formando a chamada hélice dupla.
As fitas são ligadas por pontes de hidrogênio entre os pareamentos de bases. Devido
ao grande número de pontes existentes, o DNA é uma molécula estável.
PAREAMENTO DAS BASES NITROGENADAS
A=T
C=G
A sequência de bases na fita oposta é predeterminada e complementar à primeira fita.
Ex:
RNA
AGCATT
TCGTAA
Bastante similar ao DNA ocorrendo diferenças em três pontos
1 – o açúcar é a ribose
2 – em vez de timina, aparece a uracila (U)
3 – apresenta uma única fita
RNA Mensageiro (mRNA)
Responsável pelo transporte da informação genética
contida no núcleo até o citoplasma, onde ocorre a
síntese proteica.
RNA Ribossômico (rRNA)
Seu papel está associado com o fenômeno da tradução.
É o tipo de RNA mais encontrado na célula.
RNA Transportador (tRNA)
Servem como receptores e transportadores dos
aminoácidos tendo papel fundamental na síntese
proteica.
ARRANJAMENTO DO MATERIAL GENÉTICO EM ORGANISMOS SUPERIORES
Procariontes
Cromossomo é constituído apenas pelo DNA que se
encontra no nucleoplasma da célula.
Eucariontes
DNA encontra-se associado com outras substâncias
formando uma estrutura fibrosa conhecida como
cromatina.
Cada cromossomo de qualquer organismo eucarionte contém uma única molécula
contínua, linear e não ramificada de DNA.
FUNÇÕES DO MATERIAL GENÉTICO
REPLICAÇÃO
DNA
TRANSCRIÇÃO
RNA
TRADUÇÃO
PROTEÍNA
REPLICAÇÃO OU DUPLICAÇÃO DE DNA
As pontes de hidrogênio se rompem permitindo a separação das fitas
complementares.
Cada fita simples serve de molde para uma nova fita complementar sendo que a nova
hélice dupla, apresenta uma fita velha e uma fita nova. Esse tipo de replicação é
chamada de semiconservativa.
A enzima responsável pela síntese de DNA : DNA polimerase
REPLICAÇÃO SEMICONSERVATIVA
TRANSCRIÇÃO
O DNA se encontra no núcleo da célula enquanto a síntese protéica se dá no citoplasma.
A transcrição é o processo onde o DNA transfere suas informações para as moléculas de
RNA, as quais atravessam a membrana nuclear para comandar a síntese protéica no
citoplasma.
A fita transcrita recebe o nome de fita sense.
Em eucariotos, o DNA possui segmentos que codificam aminoácidos (exons) e segmentos
que não codificam aminoácidos (íntrons). O mRNA possui apenas exons, enquanto que os
íntrons são cortados por enzimas específicas chamadas endonucleases.
TRADUÇÃO
Seria a síntese de proteína
Cada proteína possui pelo menos vinte aminoácidos
É um processo bastante complexo envolvendo centenas de macromoléculas como
enzimas, mRNA, rRNA, tRNA, etc...
CÓDIGO GENÉTICO
Código Genético : Uma combinação de três nucleotídeos que codifica um aminoácido.
Também conhecido como códon .
Proteína : Arranjos lineares de aminoácidos.
Ex: AAA
códon para o aminoácido lisina
PROPRIEDADES DO CÓDIGO GENÉTICO
 O código genético tem ponto inicial
A leitura da fita de mRNA sempre começa por um ponto determinado.
Esse ponto é o códon AUG que corresponde ao aminoácido metionina.
 O código não é sobreposto
Ex: ACUGCA
Não sobreposto:
ACU
GCA
treonina
alanina
 O código é degenerado
Mais de um códon codifica o mesmo aminoácido.
 O código não é ambíguo
Ele não codifica dois ou mais aminoácidos, ou seja, cada códon codifica apenas um
aminoácido.
 O código genético é universal
 O código genético tem ponto final
O término da fita de mRNA é determinada por códons de terminação
Códons de terminação : UAA
UAG
UGA
MUTAÇÕES DO MATERIAL GENÉTICO
DEFINIÇÃO : Mudanças herdáveis que representam as bases genéticas da variação.
MUTAÇÕES : Afetam as sequências de bases nitrogenadas do DNA.
Modificando a cadeia polipeptídica a ser sintetizada
CAUSAS QUE PROVOCAM UMA MUTAÇÃO
A) SUBSTITUIÇÃO DE BASES : Alteração em um único códon no DNA
 Mutação silenciosa : A substituição de bases não altera a sequência de
aminoácidos na cadeia polipeptídica.
Ex:
AGC : Fita sense de DNA
UCG : serina
MUTAÇÃO
AGG : fita sense mutada
UCC : serina
 Mutação de sentido errado : A substituição de uma base altera um aminoácido da
cadeia polipeptídica.
Ex:
AGC : Fita sense de DNA
UCG : serina
MUTAÇÃO
AAC : fita sense mutada
UUG : Leucina
 Mutação sem sentido : Quando a substituição de uma base no DNA provoca o
aparecimento de um códon de terminação no mRNA impedindo a síntese completa
dessa cadeia polipeptídica.
Ex:
AGC : Fita sense de DNA
UCG : serina
MUTAÇÃO
ATC : fita sense mutada
UAG : códon de terminação
B) ADIÇÃO OU DELEÇÃO DE BASES : A retirada ou a inclusão de uma única base
provoca alterações na sequência de DNA a partir
do ponto em que ocorreu a deleção ou adição.
A frequência de mutação
muito baixa
Replicação do DNA é muito precisa