Upload File

Ácidos nucleicos - simbiotica

4
Natureza química dos ácidos nucleicos Isolando e purificando o conteúdo nuclear, foi possível identificar os seus constituintes. Estes podem ser agrupados em tipos fundamentais: Ácido fosfórico – presente em ambos os tipos de ácidos nucleicos, é o responsável pelo carácter ácido destas biomoléculas; Pentoses – os glícidos de 5 carbonos presentes podem ser de dois tipos: Ribose – C 5 H 10 O 5 está presente no ácido ribonucleico (RNA), sendo a origem da sua designação; Desoxirribose – C 5 H 10 O 4 está presente no ácido desoxirribonucleico (DNA), sendo, novamente, a responsável pela sua designação. Bases azotadas – existem cinco tipos de bases azotadas diferentes, que podem ser divididas em dois grupos. Bases azotadas púricas ou de anel duplo – adenina (A) e guanina (G); Bases azotadas pirimídicas ou de anel simples – citosina (C), timina (T) – presente apenas no DNA e uracilo (U) – presente apenas no RNA. Os ácidos nucleicos são polímeros em que os monómeros se designam nucleótidos. Essa unidade básica vai, então, ser composta por um elemento de cada uma das categorias anteriores (um fosfato, uma pentose e uma base azotada). A designação do nucleótido deriva da base azotada que entra na sua composição: nucleótido adenina, nucleótido citosina, nucleótido guanina, nucleótido timina e nucleótido uracilo. Quando a um nucleótido se retira o grupo fosfato obtémse um nucleósido (pentose mais base azotada). Para formar cada nucleótido ocorrem reacções de condensação, estabelecendose ligações entre o grupo fosfato e o carbono 5’ da pentose e entre a base azotada e o carbono 1’ da pentose. Estes nucleótidos podem unirse sequencialmente, originando uma cadeia polinucleotídica. Os ácidos nucleicos podem estar organizados em cadeia simples ou dupla de nucleótidos, unidos através da pentose de um e o grupo fosfato de outro: quando uma cadeia está em formação, cada novo nucleótido ligase seu grupo fosfato ao carbono 3’ da pentose do último nucleótido da cadeia. Assim, sempre que um nucleótido apresenta o seu carbono 3’ livre pode ligarse a outro. Por este motivo, as cadeias polinucleotídicas de DNA ou RNA crescem sempre no sentido 5’ " 3’. Estrutura do DNA Assim, com base em numerosas experiências realizadas por diversos investigadores, em 1953 James Watson e Francis Crick, da Universidade de Cambridge, apresentaram uma proposta de estrutura para o DNA. Os dados em que se basearam foram: Há uma constância no conteúdo de bases no DNA de cada espécie; A composição média em bases do DNA difere de espécie para espécie; A razão entre a adenina e a timina e entre a citosina e a guanina, nas várias células, é sempre aproximadamente igual a 1; A soma das purinas é sempre igual à soma das pirimidinas (deduzido a partir do anterior); Fotografias tridimensionais revelaram uma grande regularidade no arranjo atómico das moléculas de DNA; Fotografias de raio X revelam uma estrutura helicoidal. Esta hipótese, posteriormente comprovada, valeulhes o prémio Nobel em 1962. Segundo este modelo, cada cadeia de DNA é formada por duas cadeias polinucleotídicas enroladas helicoidalmente em volta do mesmo eixo, como uma escada de caracol. Desta estrutura do DNA salientase: Os lados da molécula (os corrimões da escada de caracol) são formados por grupos fosfato alternados com desoxirribose, enquanto os degraus da escada, ao centro, são pares de bases azotadas ligadas entre si por pontes hidrogénio; As bases azotadas emparelhadas nos degraus são complementares, ou seja, a adenina ligase à timina por duas pontes H (A=T) e citosina ligase à guanina por três pontes H (C=G); As duas cadeias polinucleotídicas desenvolvemse em sentidos opostos – cadeias antiparalelas , cada uma iniciandose uma extremidade 5’ e terminando numa extremidade 3’; Apesar de apenas existirem apenas 4 tipos diferentes de nucleótidos no DNA, dado que cada um deles pode estar presente em quantidades variáveis e elevadas, a sequência de bases de cada cadeia polinucleotídica terá biliões de possibilidades, permitindo que cada indivíduo tenha um DNA único. O DNA está sempre localizado no núcleo da célula, com excepção do DNA original das mitocôndrias e dos cloroplastos. A quantidade de DNA de um indivíduo é igual em cada uma das suas células, onde se mantém constante (com excepção do período mitótico). Podese agora compreender que, sendo o DNA o suporte da informação genética, os genes não são mais que segmentos de cadeias polinucleotídicas que codificam determinada característica. Cada gene pode ser composto por milhares simbiotica.org Biologia > Conservação > Biodiversidade > Notícias Fórum Brindes > Busca Termos de uso Quem Somos Contactenos

Upload: albino-velasquez

Post on 28-Sep-2015

3 views

Category:

Documents


1 download

Report

DESCRIPTION

DNA,RNA

TRANSCRIPT

  • 29/03/2015 cidosNucleicossimbiotica.org

    http://simbiotica.org/acidosnucleicos.htm 1/4

    Naturezaqumicados

    cidosnucleicos

    Isolandoepurificandoocontedonuclear,foipossvelidentificarosseusconstituintes.Estespodemseragrupadosemtiposfundamentais:

    cidofosfricopresenteemambosostiposdecidosnucleicos,oresponsvelpelocarctercidodestasbiomolculas

    Pentosesosglcidosde5carbonospresentespodemserdedoistipos:

    RiboseC5H10O5estpresentenocidoribonucleico(RNA),sendoaorigemdasuadesignao

    Desoxirribose C5H10O4 est presente no cido desoxirribonucleico (DNA), sendo, novamente, a responsvel pela suadesignao.

    Basesazotadasexistemcincotiposdebasesazotadasdiferentes,quepodemserdivididasemdoisgrupos.

    Basesazotadaspricasoudeanelduploadenina(A)eguanina(G)

    Basesazotadaspirimdicasoudeanel simplescitosina (C), timina (T)presenteapenasnoDNA euracilo (U) presenteapenasnoRNA.

    Oscidos nucleicos so polmeros emque osmonmeros se designamnucletidos.Essa unidade bsica vai, ento, ser composta por umelementodecadaumadascategoriasanteriores(umfosfato,umapentoseeumabaseazotada).Adesignaodonucletidoderivadabaseazotada que entra na sua composio: nucletido adenina, nucletido citosina, nucletido guanina, nucletido timina e nucletido uracilo.Quandoaumnucletidoseretiraogrupofosfatoobtmseumnuclesido(pentosemaisbaseazotada).

    Paraformarcadanucletidoocorremreacesdecondensao,estabelecendose ligaesentreogrupo fosfatoeocarbono5dapentoseeentreabaseazotadaeocarbono1dapentose.

    Estesnucletidospodemunirsesequencialmente,originandoumacadeiapolinucleotdica.Oscidosnucleicospodemestarorganizadosemcadeiasimplesoudupladenucletidos,unidosatravsdapentosedeumeogrupo fosfatodeoutro:quandoumacadeiaestem formao,cada novo nucletido ligase seu grupo fosfato ao carbono 3 da pentose do ltimo nucletido da cadeia. Assim, sempre que um nucletidoapresenta o seu carbono 3 livre pode ligarse a outro. Por este motivo, as cadeias polinucleotdicas de DNA ou RNA crescem sempre nosentido5"3.

    EstruturadoDNA

    Assim,combaseemnumerosasexperinciasrealizadaspordiversosinvestigadores,em1953JamesWatsoneFrancisCrick,daUniversidadedeCambridge,apresentaramumapropostadeestruturaparaoDNA.Osdadosemquesebasearamforam:

    HumaconstncianocontedodebasesnoDNAdecadaespcie

    AcomposiomdiaembasesdoDNAdiferedeespcieparaespcie

    Arazoentreaadeninaeatiminaeentreacitosinaeaguanina,nasvriasclulas,sempreaproximadamenteiguala1

    Asomadaspurinassempreigualsomadaspirimidinas(deduzidoapartirdoanterior)

    FotografiastridimensionaisrevelaramumagranderegularidadenoarranjoatmicodasmolculasdeDNA

    FotografiasderaioXrevelamumaestruturahelicoidal.

    Esta hiptese, posteriormente comprovada, valeulhes oprmioNobel em1962.Segundoestemodelo, cada cadeiade DNA formada por duas cadeias polinucleotdicasenroladas helicoidalmente em volta do mesmo eixo,comoumaescadadecaracol.

    DestaestruturadoDNAsalientase:

    Os lados da molcula (os corrimes da escada decaracol) so formados por grupos fosfato alternadoscom desoxirribose, enquanto os degraus da escada,aocentro,soparesdebasesazotadasligadasentresiporponteshidrognio

    As bases azotadas emparelhadas nos degraus socomplementares,ou seja, a adenina ligase timinaporduaspontesH(A=T)ecitosina ligaseguaninaportrspontesH(C=G)

    As duas cadeias polinucleotdicas desenvolvemseemsentidos opostos cadeias antiparalelas , cadauma iniciandose uma extremidade 5 e terminandonumaextremidade3

    Apesardeapenasexistiremapenas4tiposdiferentesde nucletidos no DNA, dado que cada um delespode estar presente em quantidades variveis eelevadas, a sequncia de bases de cada cadeiapolinucleotdica ter bilies de possibilidades,permitindoquecadaindivduotenhaumDNAnico.

    O DNA est sempre localizado no ncleo da clula, comexcepo do DNA original das mitocndrias e doscloroplastos.AquantidadedeDNAdeum indivduo igualemcadaumadassuasclulas,ondesemantmconstante(comexcepodoperodomittico).

    Podeseagoracompreenderque,sendooDNAosuportedainformaogentica,osgenesnosomaisquesegmentosde cadeias polinucleotdicas que codificam determinadacaracterstica. Cada gene pode ser composto por milhares

    simbiotica.org Biologia > Conservao > Biodiversidade > Notcias Frum Brindes > Busca Termosdeuso QuemSomos Contactenos

  • 29/03/2015 cidosNucleicossimbiotica.org

    http://simbiotica.org/acidosnucleicos.htm 2/4

    EstruturacomparativadoDNAedoRNAde pares de nucletidos. Nos quase dois metros de DNApresente no ncleo de cada clula humana, existemmilharesdegenes.

    Ogenomacorrespondeaoconjuntodosgenesedainformaogenticadeumdadoindivduo.

    EstruturadoRNA

    Ocidoribonucleico,ouRNA,formamolculasmuitomenoresqueasdoDNA.Nasuagrandemaioria,oRNAencontrasenocitoplasma,ondedesempenhadiversas funes relacionadascomaconstruodeprotenas,ouseja, fazchegara informaocontidanoDNAaoexterior doncleo.

    ORNAumcidonucleicodecadeiasimples, contendoapentose riboseeasbasesazotadasadenina, citosina, guaninaeuracilo (vejaimagemacima).

    Conformaafunoquedesempenha,oRNAapresentaformasdiferentes,podendomesmoapresentarzonasdobradassobresimesmo,emqueacadeiaseemparelhaporligaesA=UeC=G.

    ExistemtrstiposdiferentesdeRNA:

    RNAribossmicoouRNArrepresentacercade80%doRNApresentenaclula.Tem,emmdia,cercade3700nucletidos.umamolculalargaedobradaque,associadaaprotenas,formaoribossoma,organitoscitoplasmticosquecoordenamasnteseproteica

    RNAdetransfernciaouRNAtrepresentacercade15%doRNAdaclulaetem,emmdia,75nucletidos.Emboraformadaporumanicacadeiadenucletidos,dobrasesobresiprpriodeumaformacaracterstica(emfolhadetrevo),originandozonasdecadeiadupla.EmtodasasmolculasdeRNAtalgumascaractersticassocomuns:

    Extremidade5fosforilada

    Extremidade3temasequnciaCCA,comaadeninaligadaaumgrupohidroxiloOH),localdeligaodoaminocidoactivadopeloATP,originandoocomplexoRNAtaminoacil

    Nucletidosquenoestabelecempontesdehidrognioentresioriginamquatroansas(azonaalargadaqueformaasfolhasdotrevo):naansa1ligaseaenzimaquecatalisaasreaces,aansa2oanticodo(sequnciade3nucletidoscomplementaresdecadacododoRNAm),naansa3ligaseoribossomaeaansa4formadapelasextremidades3e5,ondeseligaoaminocido

    RNAmensageiroouRNAmpresenteembaixapercentagemnaclula(cercade5%),temumtamanhomuitovarivel.Estamolculatemvidamuitocurta,apenastransmiteamensagemdoDNAdoncleoparaocitoplasma.

    AquantidadedeRNApresentenumacluladependeemgrandeparteda taxametablicada clula (quantomaior esta for,maisRNAestarpresente).

    Replicao AmolculadeDNAafontedeinformaodaclula,logodeverserumamacromolculacomumaltograudeorganizao.Estaorganizaotraduzidapelasequnciadenucletidos,deacordocomumaordemespecficaparacadaindivduo.

    AclulatemacapacidadedereproduzirainformaocontidanoDNA,formandooutramolculaigualprimeira,atravsdoprocessoconhecidoporreplicao.

    Antesdesecomearareplicar,oDNAseparasedashistonas,aquesesegueodesenrolamentodaduplahlice.

    Duranteareplicao,ouseja,duranteaformaodarplicaoucpia,asduascadeiaspolinucleotdicascomeamporseseparar,poracodeumaenzimaquequebraasponteshidrognioentreasbasesazotadascomplementares.Esteprocessoocorreemvrioslocaisdamolculamepontosdeiniciaoprosseguindoemambosossentidosatquetodaamolculaestejareplicada.Cadaumadestasbolhasdereplicaodesignasereplico.Cadaumadascadeiasmevaiservirdemoldeprimerparaasntesedacadeiacomplementar,porincorporaodenovosnucletidos,presentesnaclula.

    Deseguida,formaseacadeiacomplementaracadaumadascadeiasme,poradioenzimticaDNApolimerasesdenucletidospresentesnaclula.Osnovosnucletidossoadicionadossegundoaregradasbasescomplementares,garantindo,assim,queanovacadeiasejaigualhquejexistia.

    Comojsesabe,ascadeiaspolinucleotdicassoantiparalelas,ouseja,umaencontraseorientadanosentido53eaoutranosentido35.ComotodasasDNApolimerasessintetizamacadeiapolinucleotdicanosentido53,acadeianovacomessaorientaocrescerporadiocontnuadenovosnucletidos.Noentanto,acadeiacomorientao35terqueresultardauniodepequenossegmentos,sintetizadospreviamentenosentido53.AuniofeitaenzimaticamentepelaDNAligase.

    Assim,cadacadeiafilhaconstitudaporumacadeiavelhaeporumacadeianova,antiparalelas.Poressemotivo,areplicaodizseumprocessosemiconservativo,queasseguraamanutenodascaractersticasdaespcie.

    Estemecanismodereplicaocomumatodososorganismos,sejameleseucariontesouprocariontes.Noentanto,nosprocariontes,areplicaoiniciasenumnicopontodacadeiapolinucleotdicaeprossegueatterminar.IstopossvelpoisnestesorganismosapenasexisteumamolculadeDNAeporqueoseucomprimentomuitomenorqueodoDNAeucarionte.

    Apesardefcildecompreender,estemecanismoestlongedesersimplesdopontodevistabioqumico,envolvendonumerosasenzimasemecanismosdesegurana,emborabastanterpido.

    Estemodelodereplicaonofoionicoproposto,tendosidoigualmentepropostosoutrosdoismecanismos,quepareciamviveis:

    Replicaoconservativasegundoestemodelo,amolculamemantinhasentegra(seriaconservada),apenasservindodemoldenovamolcula.Estaseriaformadaporduascadeiasconstrudasapartirdenucletidospresentesnaclula

    Replicaodispersivanestemodelo,amolculameseriadistribuda,empores,pelasduasmolculasfilhas,asquaisseriamconstitudasporumamisturadenucletidosnovoseantigos.

    CdigoGentico

    Seapenasusssemosumabasepara representarumaminocidoapenas teramosprotenascom4 tiposdeaminocidos.Dadoque talnoacontece,teremosqueutilizarcombinaesdebasespararepresentaraminocidos.

    Nopodemosterapenasparesdebasespoisassimapenasseriamcodificados16(42)aminocidos,logoteremosqueusartripletos,ouseja,conjuntosde3bases,quenospermitemcodificar64(43)possibilidades,muitasmaisdoqueasquenecessitamos.Esseconjuntode3basesquecodificamumaminocidodesignasevulgarmentecodo.

  • 29/03/2015 cidosNucleicossimbiotica.org

    http://simbiotica.org/acidosnucleicos.htm 3/4

    Estecdigogenticoemalgumascaractersticasimportantes:

    Universalidadeestetipodecodificaoemtripletosusadapor todaaVidanaTerra,desdeosorganismosmaissimples,comoasbactriasouosvrus,aosmaiscomplexos.Estauniversalidadegarantequeocdigo tersurgidomuitocedonaevoluodaVidanaTerra,provavelmentelogonoprimeiroancestralprocariontedosorganismosactuais

    Redundncianocdigoexistemvrioscodescomomesmosignificado,identificandoomesmoaminocido,consequnciadirectadofacto de haver um nmero superior de tripletos do que de aminocidos. Por estemotivo, a terceira base de cada tripleto amenosespecfica(oaminocidoarginina,porexemplo,podesercodificadopeloscodesCGU,CGC,CGAeCGG)

    Objectividadeocdigonoambguo,cadacodoapenascodificaparaumaminocido,nogerandoconfuses

    Tripleto AUG tem dupla funo codifica o aminocido metionina e um codo de iniciao da sntese proteica (logo todas asprotenas comeam com este aminocido). Esta situao, no entanto, apenas se aplica aos organismos eucariontes e sarqueobactrias

    Tripletos UAA, AAG, UGA so codes de finalizao estes codes aparentemente sem sentido, indicam o momento de fim desntese,nocodificandoaminocidos.

    Um tripleto, portanto, corresponde menor unidade da informao gentica, sendo a sequncia de tripletos no DNA a responsvel pelasequnciadeaminocidosnumaprotena.Noentanto,oDNAcontma informaoparaaconstruomasnoacapacidadedeconstruireleprprioasprotenas.Esseprocessoocorrenosribossomas,organitoscitoplasmticos.

    Comochegaaocitoplasmaessainformao?

    SnteseProteica

    Apassagemdalinguagemdoscidosnucleicosparaalinguagemdasprotenasocorreemduasetapas:

    TranscriocpiadasequnciadebasesdoDNAparaumacadeiacomplementardeRNAm,quepassadoaocitoplasma.Estaetapadecorrenoncleo,maisexactamentenonuclolo.ApenasumacadeiadeDNAusadacomomoldeparasntesedeRNAm,segundoaregradoemparelhamentodebases.EstasntesecomandadapelaenzimaRNApolimerase,quedeslizaaolongodeumtroodeDNA,abrindoacadeiaeiniciandoasntese,semprenosentido53.ApsapassagemdaRNApolimeraseacadeiadeDNAvoltafechar,formandose as pontes H entre as bases. Aps a sntese deste RNAprmensageiro inicial ocorrem alteraes: sequncias nocodificantesintressocortadaseassequnciascodificantesrestantesexessounidasentresi,formandooRNAm funcional,quemigraparaocitoplasma

    Traduoproduoda protena, segundoa sequncia de codes doRNAm, coma ajuda dosRNAt eRNAr. Esta etapa decorre nocitoplasma, em eucariontes quase sempre nas membranas do retculo endoplasmtico rugoso, onde os ribossomas esto inseridos.Nestecaso,asprotenassintetizadassoenviadasparaointeriordascisternasdoRER,sendodepoisdistribudasportodaaclula.Emprocariontes,quenoapresentamsistemasmembranares,osribossomasestodispersosnocitoplasma.Oprocessotem3etapas,porsuavez:

    IniciaooRNAm ligase ao ribossoma na subunidade grande (atravs do RNAr). O RNAt iniciador transporta o aminocidometioninaatsubunidademenordoribossoma

    Alongamento sequencialmente, um novo RNAt transporta um novo aminocido at ao ribossoma, ligandose ao codo. Hformaodeuma ligaopeptdicaentre o aminocido que chegae os anteriores e o ribossomaavana3 basesnoRNAm. Oestabelecimentodestasligaesrequerenergia,fornecida,comosempre,pordegradaodemolculasdeATP

    Finalizaooscodes de finalizao j referidos no tmanticodo complementar, pelo que quando o ribossoma atinge umdeles,asnteseacaba,acadeiapolipeptdicadestacase,podendosofrer transformaesposterioresnoretculoenoGolgi. Assubunidadesdoribossomaseparamseeficamlivresparainiciarnovasntese.

    Asnteseproteicatemcaractersticasfundamentaisparaasuafuno:

    Complexidade so inmeros os intervenientes neste processo, entre enzimas, vrios tipos de cidos nucleicos e molculasfornecedorasdeenergia

    Rapidezumaclulaeucariticapodeconstruirumaprotenacom140aminocidosem2minutos,mantendotodoorigordoprocesso

    Amplificao a mesma zona do DNA pode ser transcrita vrias vezes, formandose vrias molculas de RNAm idnticas, o quecompensaasuacurtadurao.Outraformadeaceleraroprocessoutilizarpolirribossomas,ouseja,vriosribossomasvolendoamesmamolculadeRNAm,emsequncia,produzindocadaumasuaprotena.

    Estruturadoscromossomaseucariticos

    Desdemuitocedonautilizaodomicroscpio,queseobservavamnoncleoestruturasquecoravamdevermelhoouvioletacomcorantesbsicos.Osinvestigadoresapelidaramessasestruturascromossomas,literalmente,corposcorados.

    Observaessubsequentesmostraramquecadaespcietemumnmerocaractersticodecromossomasporncleo:asclulashumanastm46,asdosperustem82ealgunsfetoschegamater1000cromossomas.

    Oscromossomasdecadaespcietmumamorfologiacaracterstica,relativamenteaotamanhoeforma.Assim,oconjuntodecromossomasdeumaclulacaracterizaumaespcieepassaadesignarsecaritipo.

    Vistoaomicroscpioptico,ocromossomacoradoparecesecomumpequenocorposlidoeflexvel.Noentanto,ocromossomanoumaestruturaslida,sendoantescompostoporumalongacadeiadeDNAenroladoemespiral(35%),associadoaprotenashistonas (60%)eRNA(5%).

    ODNAeucariticotemvriosnveisdeenrolamento:

    Duplahliceenrolamentodasduascadeiaspolinucleotdicasemvoltaumadaoutra

    Nucleossomacercade200paresdebasesdaduplahliceenrolaseemvoltadeumconjuntode8subunidadesdehistona

    Solenideousuperhliceconjuntosdenucleossomasdispemsehelicoidalmente,formandoumcilindroflexvelcomcercade30mdedimetro.Cadasolenideformadopor6nucleossomas.

    Cadacromossomaapresentaumaconstriomaisoumenoscentraldesignadacentrmero.Seumcromossomativer1cmdecomprimento,amolculadeDNAqueocompemteria,quandoesticada,ocomprimentodeumcampodefutebol.

    Estematerialgenticopodeapresentarsesobduasformas:

  • 29/03/2015 cidosNucleicossimbiotica.org

    http://simbiotica.org/acidosnucleicos.htm 4/4

    Eucromatina tambmdesignadacromatinadispersa,estpresentequandoaclulanoseencontraemdiviso,dispersanoncleosobaformadefilamentosfinoselongos

    Heterocromatinatambmdesignadacromatinacondensada,formasequandoaclulasepreparaparasedividir,formandofilamentoscurtoseespessos,comgrandeafinidadeparaoscorantes(cromossomas).

    Temasrelacionados: QumicacelularHereditariedadeClulasReinoMonera

    Subscrevatambmanossanewsletter:

    Subscrever


Ácidos nucleicos€¦ · Ácidos nucleicos Los ácidos nucleicos (AN) fueron descubiertos por Freidrich Miescher en 1869. En la naturaleza existen solo dos tipos de ácidos nucleicos:

ácidos nucleicos

ÁCIDOS NUCLEICOS

ÁCIDOS NUCLEICOS. LOS ÁCIDOS NUCLEICOS Los ácidos nucleicos almacenan, transmiten y expresan la información genética. Existen dos tipos de ácidos nucleicos:

áCidos nucleicos

ácidos nucleicos

Ácidos Nucleicos

ÁCIDOS NUCLEICOS