estrutura dos Ácidos nucléicos 1-aspectos gerais 2-composição dos Ácidos nucléicos 3-estrutura...
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Estrutura dos Ácidos
Nucléicos
1-Aspectos Gerais
2-Composição dos Ácidos Nucléicos
3-Estrutura dos Ácidos Nucléicos
4-Química dos ácidos nucléicos
Edmar Vaz de Andrade
www.ufam.edu.br/~edandrade 1
1-Aspectos Gerais
Tipos
Ácido Ribonucléico – RNA
100 a milhares de nucleotídeos
Ácido Desoxirribonucléico – DNA
até 100 milhões de nucleotídeos
Relacionados com a informação genética de todos os organismos vivos
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Formação de um nucleotídeo por remoção de água
2-Composição dos Ácidos Nucléicos
3
Comparação entre um nucleosídeo e um nucleotídeo
2-Composição dos Ácidos Nucléicos
4
Composição geral dos nucleotídeos (monômeros)
Grupamento fosfato - Açúcar - Base nitrogenada
2-Composição dos Ácidos Nucléicos
Base nitrogenada
Grupo fosfato
Desoxirribose
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Purinas
Adenina Guanina
Citosina Timina(DNA)
Uracila(RNA)
Pirimidinas
2-Composição dos Ácidos Nucléicos
Bases Nitrogenadas
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3-Estrutura dos Ácidos Nucléicos
Estrutura primária
Representação esquemática ilustrando a orientação química
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O
OH
OA |
O || O - P - | O_
O || O - P - | O_
O ||-O - P - | O_
O || O - P - | O_
O || O - P - | O_
O ||-O - P - | O_
O
OH
OC |
Phosphodiester bond formation
3 hydroxyl3
5 phosphate
5
3-Estrutura dos Ácidos Nucléicos
|_ O - P - | O_
O || O - P - O-
| O_
O ||-O - P - | O_
O
O
OA |
O || O - P - | O_
O || O - P - | O_
O ||-O - P - | O_
O
OH
OC |
Phosphodiester bond formation dinucleotide
5’ end
3’ end3-5 phosphdiester bond
Formação da ligação fosfodiéster na sequência linear de polinucleotídeos
Estrutura primária
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• Estudos de Chargaff (1947)– Conteúdo de adenina é igual ao de timina– Conteúdo de citosina é igual ao de guanina
• Estudos por Raios X (Rosalind Franklin & Maurice Wilkins)– DNA como sendo uma molécula longa e fina– Possui dois filamentos associados entre si– Molécula helicoidal
3-Estrutura dos Ácidos Nucléicos
James Watson & Francis Crick (1953)
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3-Estrutura dos Ácidos NucléicosFormação de Pontes de hidrogênio entre as Bases
Nucleotídicas ComplementaresCompatibilidade entre grupos doadores e aceptores de H
Pareamento instável 10
3-Estrutura dos Ácidos NucléicosFormação de Pontes de hidrogênio entre as Bases
Nucleotídicas – Fitas Complementares Antiparalelas
Ambos pares de bases possuem a mesma geometria
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3-Estrutura dos Ácidos Nucléicos
Estrutura secundária do DNA
Fenda maior
Fenda menor
Aceptores e doadores de elétrons
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3-Estrutura dos Ácidos Nucléicos
Estrutura secundária do DNA 13
3-Estrutura dos Ácidos Nucléicos
Estrutura secundária do DNA 14
3-Estrutura dos Ácidos Nucléicos
Grupos químicos expostos nas fendas maior e menor do DNA 15
3-Estrutura dos Ácidos Nucléicos
Estrutura secundária do DNA
• Dupla hélice, onde cada hélice é uma cadeia de nucleotídeos mantidos juntos por ligações fosfodiéster.
• As duas hélices são mantidas juntas por pontes de hidrogênio, interações hidrofóbicas e forças de van der Waals (empilhamento de bases)
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3-Estrutura dos Ácidos Nucléicos
Formas do DNA17
3-Estrutura dos Ácidos Nucléicos
Dobramento da dupla-hélice quando associada a proteínas 18
3-Estrutura dos Ácidos Nucléicos
Estrutura em α-hélice rígida de proteínas
Estrutura em α-hélice flexível de ácidos nucléicos 19
3-Estruturas dos Ácidos Nucléicos
Palíndromo
Repetição especular
Estruturas não usuais
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3-Estruturas dos Ácidos Nucléicos
Em forma de grampo: envolve uma fitaEm forma de cruz: envolve as duas fitas
Estruturas não usuais
21
3-Estruturas dos Ácidos Nucléicos
Estruturas não usuais
Pareamento de Hoogsteen (Karst Hoogsteen – 1963)
H-DNA: DNA tripla hélice22
3-Estrutura dos Ácidos Nucléicos
Formas topológicas do DNA circular
cccDNA – covalentely closed circular DNA
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a) Circular relaxado
b) Circular super-hélice (super-enovelado, super-torção)
3-Estrutura dos Ácidos NucléicosFormas topológicas do DNA circular
a) Super-torção plectonêmica (inter-hélices)b) Super-torção em espiral (interação DNA-proteínas)
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3-Estrutura dos Ácidos Nucléicos
Comparação entre a estrutura dupla hélice no DNA com simples fita (hélice) no RNA 25
3-Estrutura dos Ácidos Nucléicos
Estrutura secundária do RNA
Grampo
Haste-alça
Região de alça em dupla hélice
5-10 nucleotídeos
Acima de 10 a centenas de nucleotídeos
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3-Estrutura dos Ácidos Nucléicos
Estrutura secundária do RNA
Simples fita
Bolha
Alça interna
Grampo
Grampo. Hélice do tipo A
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3-Estrutura dos Ácidos Nucléicos
Estrutura secundária do RNA.
RNA M1Componente da RNase P
de Escherichia coli377 bases
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4-Química dos Ácidos Nucléicos
DNA dupla-fita
Desnaturação Anelamento
Parcialmente desnaturado
Desnaturação total
Associação por pareamento de bases
DNA simples fita 29
4-Química dos Ácidos Nucléicos
Temperatura de fusão30
Quando não mencionado, as figuras apresentadas foram retiradas, com ou sem modificações, das seguintes referências:
1. LODISH, H; DARNELL, J. E. e BALTIMORE, D. 2005. “Biologia Celular e Molecular”, 5ª edição. Artmed Editora SA. Porto Alegre-Brasil. (www.whfreeman.com/lodish)
2. LEHNINGER, A. L. NELSON, D. L e COX, M. M. 2000. “Principles of Biochemistry”. 3ª Edition, Worth Publitions.
3. Watson et al., Mol. Biol. of the Gene.
Referência Complementar
1. Bansal, M. DNA structure: Revisiting the Watson–Crickdouble helix. CURRENT SCIENCE, (85), NO. 11, 2003
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