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O Dogma Central da Biologia Molecular:. Replicação do DNA 1953 - Watson e Crick: postulado teórico (não testado experimentalmente): replicação semi-conservativa.

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1 O Dogma Central da Biologia Molecular:

2 Replicação do DNA Watson e Crick: postulado teórico (não testado experimentalmente): replicação semi-conservativa Meselson e Stahl: confirmam, através de experimentação, a hipótese feita por Watson e Crick de que o DNA se replica de maneira semiconservativa.

3 Replicação do DNA: Necessidade de fita molde. Ocorre na fase S da interfase. DNA polimerase: adição de nucleotídeos no sentido 5. 3: necessidade de extremidade 3-OH livre para que ocorra a ligação fosfodiéster. Necessidade de um iniciador ouprimer : oligonucleotídeo de RNA, complementar ao DNA fita-molde. - Após adição de um nucleotídeo, a DNA polimerase se dissocia ou se move ao longo do molde para adicionar um outro nucleotídeo: DNA ligase: no final da síntese, a polimerase remove os iniciadores e os substitui por nucleotídeos de DNA Æ cortes selados pela DNA ligase.

4 AUTODUPLICAÇÃO (Replicação) Ocorre em presença da enzima DNA polimerase

5 As pontes de hidrogênio se rompem Molécula DNA H

6 As fitas originais se separam Nucleotídeos LIVRES encaixam –se nas fitas

7 Formam – se 2 mol é culas de DNA idênticas Fita original (velha) Fita NOVA

8 Duplicação do DNA auto- duplicaçãoÉ a ú nica mol é cula capaz de sofrer auto- duplicação. Ocorre durante a interfase da mitose semiconservativaÉ do tipo semiconservativa, pois cada mol é cula nova apresenta uma das fitas vinda da mãe e outra fita rec é m sintetizada.

9 A duplicação do DNA permite que as informações hereditárias seja transmitida as células filhas

10 Revisão de leitura e correção: DNA polimerase : correção de leitura no sentido contrário ao de polimerização Æ 3. 5 Sistema de reparo: pareamentos errados são instáveis e provocam dobras na molécula (alteração espacial): percebidos e corrigidos.

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13 RNA Ácido Ribonucléico fita simplesMolécula de fita simples È produzido pelo DNA É encontrado no núcleo e no citoplasma. Sua função é realizar a síntese protéica

14 Transcrição Processo pelo qual uma molécula de RNA é produzida usando como molde o DNA. Ocorre em presença da enzima RNA polimerase

15 . As pontes de hidrogênio se rompem. MOLÉCULA ORIGINAL (DNA)

16 . As fitas originais se separam Nucleotídeos LIVRES encaixam – se em uma das fitas FITA INATIVA

17 . Molécula de RNA MOLÉCULA ORIGINAL (DNA)

18 O RNA é dividido em: RNA mensageiro RNA transportador RNA ribossômico RNAm RNA mensageiro (RNAm) Tem a mensagem, a orientação para a síntese de proteínas. Ele possui a seqüência que os aminoácidos devem ocupar na proteína. Ele contém uma seqüência de trincas correspondente a uma das fitas do DNA.

19 códon Cada trinca (três nucleotídeos) no RNAm é denominado códon e corresponde a um aminoácido na proteína que irá se formar 1 códon = 3 nucleotídeos no RNAm 7 códons é = a quantos nucleotídeos ?

20 RNA transportador (RNAt ) Transporta o aminoácido até o local da síntese protéica anticódon As moléculas de RNAt apresentam, em uma determinada região, uma trinca de nucleotídeos que se destaca, denominada anticódon

21 É através do anticódon que o RNAt reconhece o local do RNAm onde deve ser colocado o aminoácido por ele transportado. aminoácido específicoCada RNAt carrega um aminoácido específico, de acordo com o anticódon que possui

22 RNA ribossômico (RNAr) ribossomos São componentes dos ribossomos, organela onde ocorre a síntese protéica. Os ribossomos são formados por RNAr e proteínas. Ribossomo + RNA proteína

23 códon Sítio de ligação ao aminoácido U A C RNAm

24 Síntese e Processamento de Proteínas Transcrito primário mRNA maduro Proteína (inativa) Tradução Transcrição Processamento pós-transcricional Dobramento Modificações covalentes nos aminoácidos Processamento pós-tradução Proteína ativa

25 A descoberta do código genético foi precedida pela hipótese do adaptador Os adaptadores de Crick acabaram revelando-se tipos especiais de RNA: os RNAs de transferência ou tRNAs Em 1955, Francis Crick lançou a hipótese de que a tradução (síntese das proteínas) ocorreria através da mediação de moléculas de um "adaptador" Cada adaptador deveria carrear um aminoácido e reconhecer um códon correspondente Crick sugeriu que este adaptador poderia ser o RNA porque o reconhecimento poderia então ocorrer através da complementaridade de bases

26 O código genético O código genético é um conjunto de sequências de bases (três) no mRNA que codifica a natureza e a posição de aminoácidos numa cadeia protéica A decifração do código genético foi feita por vários autores usando sistemas de incubação livres de célula que continham ribossomos, tRNAs, enzimas, GTP, ATP, Mg 2+ (em quantidades enormes, não fisiológicas!), [ 14 C]aminoácidos e mRNA (naturais ou sintéticos) Por exemplo: experimentos com poli(U) resultaram na síntese de um polipeptídeo contendo apenas Phe; um dos códigos para Phe deveria ser, portanto, UUU. Da mesma forma poli(A) produziu poli(Lys); e poli(C) produziu poli(Pro) Uma combinação de dois nucleotídeos foi descartada por não haver combinações suficientes com apenas 4 nucleotídeos para os 20 aminoácidos

27 Experimentos com mRNA de duas sequências repetidas, como por exemplo, UCUCUCUC..., são lidos e produziram O que significa que ou UCU ou CUC codifica Ser e a outra especifica Leu Esta informação complementada com outras revelou que UCU codifica Ser e CUC codifica Leu Experimentos com poli(G) não foram possíveis porque este RNA não forma uma estrutura linear! Mas, muitos outros experimentos foram feitos com mRNA com as mais diversas estruturas


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