Profa. Ana Paula Miranda Guimarães Instituto Federal da Bahia (IFBA) Campus Camaçari Biologia Geral Biologia Molecular Profa. Ana Paula Miranda Guimarães

Histórico Em 1953, na Inglaterra, Watson e Crick “desvendaram a estrutura do DNA, publicando um artigo; Símbolo da Biologia Molecular; Rosalind Franklin.

Estrutura do DNA Ácido desoxirribonucleico (DNA); DNA é uma molécula em forma de dupla-hélice;

DNA = união de vários nucleotídeos; ESTRUTURA DO DNA DNA = união de vários nucleotídeos; Desoxirribose PURINAS ADENINA (A) GUANINA (G) TIMINA (T) CITOSINA (C) PIRIMIDINAS

PURINAS PIRIMIDINAS As bases nitrogenadas: Adenina Timina Guanina ESTRUTURA DO DNA As bases nitrogenadas: Adenina Timina PURINAS PIRIMIDINAS Guanina Citosina

Ligação fosfodiéster: ligação entre os grupos fosfatos. ESTRUTURA DO DNA Ligação fosfodiéster: ligação entre os grupos fosfatos.

ESTRUTURA DO DNA DNA Fita Dupla

Cadeias Anti-paralelas: ESTRUTURA DO DNA Cadeias Anti-paralelas: Analisando o conteúdo de uma das fitas, é possível conhecer o conteúdo da outra. Ligação ponte de Hidrogênio (PH) 2 PH 3 PH

ESTRUTURA DO DNA

Dogma da Biologia Molecular

Replicação

REPLICAÇÃO As fitas parentais irão servir de molde para fazer duas novas fitas idênticas; Modelo semiconservativo

Todas as etapas são executadas por uma proteína. REPLICAÇÃO Etapas da Replicação: Todas as etapas são executadas por uma proteína. 1- Desenrolamento da molécula e separação das fitas = Helicases; 2- Ligação na fita simples = proteínas de ligação; 3- Síntese de novos nucleotídeos = DNA-polimerases; 4- Religação das fitas e giro = topoisomerases. HELICASE DNA POL Proteína de Ligação

Existem 6 bilhões de pares de base em uma célula humana; REPLICAÇÃO Existem 6 bilhões de pares de base em uma célula humana; A replicação do DNA é extremamente eficiente tanto em velocidade quanto em precisão: há poucos erros, um a cada 10 bilhões de nucleotídeos.

Mutação A molécula de DNA pode sofrer danos = mutação; Alterações no DNA; Podem ocorrer no DNA das células Tipos: Mutações espontâneas: maioria; Mutações induzidas: causadas por agentes externos ou mutagênicos; Agentes físicos: radiações; Agentes químicos: certos fármacos; Agentes biológicos: vírus (HPV). Gaméticas; Somáticas.

Neutras = não afeta as proteínas; MUTAÇÃO As mutações podem ser: Neutras = não afeta as proteínas; Favoráveis = aumenta chances de sobrevivência, diversidade na populaçõa; Desfavorável = dificulta a sobrevivência, erro em proteína(s). Ex: doenças genéticas. Segundo a Agência Internacional de Pesquisas sobre o Câncer, cerca de 80% dos casos de câncer são causados por agentes químicos ou físicos ambientais que alteram a composição das moléculas de DNA.

Reparação do DNA A DNA-polimerase faz uma revisão o seu trabalho; Compara a fita molde com a nova; Ela corrige = tecla delete e digita a letra correta; Mas além disso, há a maquinaria de reparação (segunda revisão) = revisor “externo”.

Responda 1- Algumas bactérias respondem ao estresse ambiental com aumento da taxa de ocorrência de mutações durante a divisão celular. Por que ocorre isso? Pode existir alguma vantagem evolutiva nesta habilidade? Explique.

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Toda informação do indivíduo está no DNA. Mas como essa informação determina uma característica de um organismo? Como essa mensagem é traduzida pela célula em características específicas? DNA  PROTEÍNAS Dois estágios: Transcrição; Tradução.

RNA PROTEÍNA

RNA Molécula fita simples; Mais instável; Constituída por nucleotídeos; Há diferenças do DNA.

Como se resolve esse problema de “escala”? As RNAs são constituídos por 4 bases distintas....... As proteínas são constituídas por 20 aminoácidos diferentes..... Como se resolve esse problema de “escala”? Combinações de + de 1 nucleotídeos: 1 nucleotídeo 41= 4 insuficiente 2 nucleotídeos 42 = 16 insuficiente 3 nucleotídeos 43 = 64 suficiente CODON Cada aminoácido codificado por, pelo menos, 3 nucleotídeos

Código Genético = Universal e degenerado VANTAGEM?? Códon Parada Códon Início Código Genético = Universal e degenerado

Transcrição de RNA Usa uma das fitas de DNA como molde; Transfere a informação para o RNA. 5’ 3’ 3’ 5’ 5’ 3’

Processamento de RNA Estima-se 20 mil a 25 mil genes que codificam polipeptídios; Corresponde a 5% do genoma;

Responda 1- Um professor perguntou a um estudante: “ como se explica o fato de uma célula adiposa de uma pessoa ser tão diferente de uma célula nervosa da mesma pessoa? O estudante respondeu que isso se dá, pelo fato, que em cada célula existir uma coleção diferente de genes. Você concorda? Por quê? 2- A fita de DNA 5’ TTCAGTCGT 3’ corresponde à uma futura proteína. Qual seria o RNA desta para depois traduzir em uma proteína?