Identificação do Material Genético e Estrutura do DNA

Apresentação em tema: "Identificação do Material Genético e Estrutura do DNA"— Transcrição da apresentação:

1 Identificação do Material Genético e Estrutura do DNA
Centro de Ciências Exatas e da Natureza Departamento de Biologia Molecular Curso: Ciências Biológicas Disciplina: Genética Molecular Identificação do Material Genético e Estrutura do DNA Eleonidas Moura Lima

2 O conhecimento existente
A teoria particulada já estava bem aceita, mas qual seria a natureza física do gene? Os genes eram conhecidos como carreados pelos cromossomos Os cromossomos foram observados como constituídos de DNA e proteínas

3 O material genético A transformação genética
(1928) Frederick Griffith estudou a “transformação” de cepas da bactéria Diploccocus pnuemoniae não patogênicas em patogênicas ( )

4 Cepa R (rough) Cepa S (smooth)

5 O material genético O princípio transformante
(1944) Oswald Avery; C.M. MacLeod e McCarty estudaram a “decomposição das células “S” e teste da capacidade infectiva de cada componente

6 O princípio transformante

7 O material genético O DNA em virus
(1952) Alfred Hershey e Martha Cowles Chase comprovaram que o DNA do fago T2 era o responsável pela infecção e não a sua cápsula de proteína ( ) ( )

8 A proteína não era o material genético
A injeção do DNA

9 O material genético O RNA como material genético
(1955) H. Fraenkel–Conrat e R. Williams, trabalhando com vírus do tabaco, provaram que o RNA era o material genético de virus ( )

10 Vírus do Tabaco (TMV) Retrovírus
Sintomas na folha Esquema do vírus

11 O DNA armazena a informação genética
Friederich Miescher (1863) : isolou uma substância contendo fósforo – a “nucleína” DNA (ácido) + proteína (básica) A informação genética seria armazenada no DNA ou nas proteínas ?

12 Estrutura do DNA Watson e Crick (1953) : propuseram o modelo da dupla hélice Chargaff e cols. : lei da complementaridade A=T e C=G A+C = T+G logo Franklin e Wilkins : DNA é helicoidal (hélice) Possui 2 periodicidades : Primária : a cada 3,4 Å Secundária : a cada 34 Å 3,4 Å 34 Å Padrões de difração de raios-X

13 O modelo da dupla hélice
2 cadeias de polinucleotídeos, unidas em espiral Distância entre nucleotídeos 3,4 Å Volta completa da hélice 36 Å 10,5 bases (em meio aquoso) Watson e Crick propuseram 10 bases por volta (34 Å)

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15 A Dupla Hélice Pareamento de bases é específico : A-T e C-G
As fitas são complementares Fosfatos na porção externa - carga negativa 5’ 3’ Ligação entre nucleotídeos : ligação fosfodiéster Ligação entre as bases : pontes H 5’ 3’ Cadeias antiparalelas

16 Desoxirribonucleotídeo
Estrutura dos nucleotídeos Fosfato + açúcar (pentose) + base Fosfato Purina ou pirimidina H Desoxirribonucleotídeo

17 Nucleosídeo Açúcar + base pentose

18 Desoxirribose Pentose : 5 carbonos 5 Base Fosfato 1 4 3 2
C que participa da ligação fosfodiéster

19 2 anéis fundidos de 5 e 6 átomos
As bases nitrogenadas Anéis heterocíclicos  átomos de N dão caráter básico 1 único anel de 6 átomos 2 anéis fundidos de 5 e 6 átomos Pirimidina Purina

20 As bases nitrogenadas Timina (T) Adenina (A) Citosina (C) Guanina (G)
Purinas : A, G Pirimidinas : T, C

21 Fosfato O P O- AMP, CMP, GMP, TMP ADP, CDP, GDP, TDP
ATP, CTP, GTP, TTP AMP, CMP, GMP, TMP

22 Nomenclatura dos monômeros dos ácidos nucléicos
Base Nucleosídio Nucleotídio DNA Adenina adenosina ácido adenílico dAMP Guanina guanosina ácido guanílico dGMP Citosina citidina ácido citidílico dCMP Timina timidina ácido timidílico dTMP Uracil uridina ácido uridílico - A letra "d" é utilizada para indicar que o açúcar é a desoxirribose.

23 Ligação fosfodiéster Sentido da síntese 5’ Trifosfato ligado ao C 5’
2 fosfatos são liberados 5’ Extremidade 5’ da cadeia polinucleotídica Trifosfato ligado ao C 5’ 3’ OH ligado ao C 3’ Nucleotídeo que será incorporado a cadeia nascente

24 Os ácidos nucléicos DNA
5’ 3’ Oligonucleotídeo : cadeia pequena de nucleotídeos (<50 nt) Polinucleotídeo : cadeia acima de 50 nt

25 Formas tridimensionais do DNA
Forma A Forma B Forma Z

26 Fitas de DNA separadas estruturam-se casualmente em espirais
Propriedades químicas dos ácidos nucléicos Denaturação e renaturação DNA dupla hélice Denaturação Reassociação (annealing) DNA parcialmente denaturado Separação das fitas Fitas de DNA separadas estruturam-se casualmente em espirais Associação das fitas por pareamento de bases ↑ To ou ▲pH (< 3,0 ou > 10,0) Ruptura das pontes de H

27 Propriedades Físicas dos ácidos nucléicos
Temperatura desnaturação Temperatura de melting (TM) Metade das moléculas de DNA estão desnaturadas Varia de acordo com o tamanho e a composição das moléculas : Quanto maior a molécula Quanto maior o conteúdo G-C

28 Hibridação Amostra 1 Amostra 2 Dúplex híbrido

29 Espectrofotometria 260 nm para ácido nucléico 280 nm para aminoácido

30 Identificação do Material Genético e Estrutura do DNA
Centro de Ciências Exatas e da Natureza Departamento de Biologia Molecular Curso: Ciências Biológicas Disciplina: Genética Molecular Identificação do Material Genético e Estrutura do DNA Eleonidas Moura Lima