Estrutura dos Ácidos Nucléicos, Replicação e Transcrição

Apresentação em tema: "Estrutura dos Ácidos Nucléicos, Replicação e Transcrição"— Transcrição da apresentação:

1 Estrutura dos Ácidos Nucléicos, Replicação e Transcrição
DCAN Professora: Michele Silva

2 Nucleotídeos Papel de nucleotídeos no metabolismo celular:
fonte de energia no metabolismo -> ATP molécula-sinal em respostas celulares - > cAMP componente estrutural de enzimas e co-fatores -> NAD, FAD, etc constituinte dos ácidos nucleícos - RNA e DNA

3 Ácidos Nucléicos DNA: Armazenamento da informacão genética
Estabilidade RNA: várias funções RNA ribossomal (rRNA) - componentes estruturais de ribossomos RNA mensageiro (mRNA) - intermediário RNA transfêrencia (tRNA) - moléculas adaptadoras que traduzem informação do mRNA em aminoácidos snRNA, etc

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6 Nucleotídeos Base nitrogenada + Pentose + Fosfato

7 Bases Nitrogenadas

8 Pentose

9 Esquema de um nucleotídeo

10 Como vários nucleotídeos formam um Ácido Nucléico
Ligação Fosfodiester 5’  3’

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13 As fitas de DNA são anti-paralelas

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18 Níveis de organização dos Ácidos Nucléicos

19 Cromossomo bacteriano X Cromossomo humano

20 Níveis superiores de organização da Cromatina

21 DNA: Repositório molecular da Informação Genética

22 REPLICAÇÃO Regras básicas da replicação:
Processo pelo qual o DNA é sintetizado a partir de um molde nucleotídico unifilamentar. Regras básicas da replicação: A replicação bacteriana requer várias enzimas, proteínas e seqüências de DNA que funcionam para sintetizar uma nova molécula de DNA: 1. A replicação é sempre semiconservativa; 2. A replicação começa em seqüências chamadas origens; 3. A síntese de DNA é iniciada por segmentos curtos de RNA chamados primers; 4. O alongamento dos filamentos de DNA é sempre feito no sentido 5` 3`, sendo contínua em uma das fitas e descontínua na outra fita.

23 1. Replicação do DNA é semi-conservativa

24 2. Origem de replicação

25 3. A Replicação inicia com Primers e envolve várias enzimas

26 4. A Replicação segue o sentido 5’  3’

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28 Primers: Trecho curto do RNA em um molde de DNA que fornece um grupo 3`OH para a ligação de um nucleotídeo de DNA no início da replicação. DNA polimerase: Enzima que sintetiza DNA. Ligase: Enzimas que fazem ligações entre os fragmentos de Okazaki. Primase: Enzima que sintetiza um curto trecho de RNA em um molde de DNA. Helicase: Enzimas que tem como função a quebra das pontes de hidrogênio entre as bases, separando as duas fitas de DNA. Fragmentos de Okazaki: Trechos curtos de DNA recém-sintetizados no filamento descontínuo que depois se juntam. Topoisomerase (Girase): Enzima que adiciona ou remove rotações em uma hélice de DNA. Forquilha de replicação: Ponto no qual uma molécula bifilamentar de DNA se separa em dois filamentos isolados que servem como moldes para a replicação.

29 A Função de Reparo da DNA polimerase

30 Química de Ácidos Nucleicos
Estabilidade do DNA - depósito genético! Propriedades Desnaturação = separação da dupla fita quebra das pontes de H causado por alta temperatura ou pH Renaturação ou anelamento decréscimo da temperatura ou pH Formação de Duplexes: RNA-RNA DNA-RNA DNA1-DNA2 - duplexes híbridos - homologia

31 Química de Ácidos Nucleicos

32 Fatores que afetam a Estabilidade do DNA

33 TRANSCRIÇÃO Processo de síntese de uma molécula de RNA utilizando uma das fitas de DNA como molde. Processo de leitura da informação contida no DNA com o objetivo de expressá-la em forma de proteína. - Diferentes taxas de expressão:

34 A Transcrição promove a produção de muitos tipos de RNA

35 Diferentes tipos de RNA são transcritos;
- Cada segmento transcrito de DNA: unidade de transcrição

36 - Abertura e desespirilação de pequena porção de DNA dupla fita;
A Transcrição resulta sempre em uma molécula de RNA fita simples, complementar ao DNA; ETAPAS: - Abertura e desespirilação de pequena porção de DNA dupla fita; - RNA polimerases atuam na síntese complementar ao DNA molde; - A enzima não exige a presença de primers iniciadores; - A síntese ocorre no sentido 5ʼ  3ʼ; - A cada adição nucleotídica: RNA se desloca; o DNA se reassocia; - A síntese é limitada a pequenas regiões de DNA por vez;

37 Em procariontes Sinais no DNA indicam o começo e início da síntese;
- A subunidade Fator  da RNA polimerase lê na sequência do DNA onde começar a transcrição; Reconhecimento do promotor Abertura da dupla hélice de DNA Início da transcrição Transcrição mais acelerada Extensão da síntese Reconhecimento do terminador Liberação da fita sintetizada

38 A Transcrição é feita por muitos tipos de RNA polimerase
Em eucariontes A Transcrição é feita por muitos tipos de RNA polimerase

39 A Transcrição depende de várias proteínas
Em eucariontes A Transcrição depende de várias proteínas RNA polimerase exige a presença de fatores de transcrição para: - Reconhecimento do iniciador; - Distorção do DNA; - Abertura da hélice; - Fosforilação da enzima; - Início da transcrição; - Liberação dos Fatores.

40 Em eucariontes A transcrição em eucariotos está ligada ao processamento do RNA. - Modificações no pré mRNA recém sintetizado: 1. O Capeamento da extremidade 5’ recém sintetizada; 2. O Splicing remove íntrons de pré-mRNAs recém-transcritos; 3. A Geração da Extremidade 3’ do mRNA em eucariotos: poliadenização.

41 Em eucariontes E procariontes
RNA polimerases transcrevem “aos saltos” associadas a fatores de extensão Maiores diferenças entre passos de células procariótica e eucariótica para expressar genes:

42 Os RNAs eucarióticos maduros são seletivamente exportados do núcleo:
- No meio de muitas moléculas de RNAs (pedaços, não maduros, danificados...) somente uma pequena parte (mRNA maduro) é exportado do núcleo ao citoplasma: Ação garantida pelo Complexo do poro nuclear e por um conjunto de proteínas ligadas ao RNA maduro;

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44 Outros RNAs (que não codificam proteínas) são também sintetizados e processados:
rRNA são sintetizados pela RNA polimerase I e III; snoRNA são codificados em íntrons de genes que codificam proteínas ribossomais; sintetizados portanto pela RNA polimerase II.

45 O Nucléolo: - Onde ocorre o processamento dos rRNA e sua montagem;
- É um agregado de macromoléculas (genes de rRNA, precursor rRNA, rRNA maduro, enzimas processadoras; snoRNPs, proteinas ribossomais,...)

46 O Nucléolo: - Síntese de ribossomos e de ribonucleoproteínas;

47 FIM