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O Dogma Central da Biologia Molecular:
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Replicação do DNA
• 1953 - Watson e Crick: postulado teórico (não testado experimentalmente): replicação semi-conservativa.
• 1958 - Meselson e Stahl: confirmam, através de experimentação, a hipótese feita por Watson e Crick de que o DNA se replica de maneira semiconservativa.
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Replicação do DNA:• Necessidade de fita molde.• Ocorre na fase S da interfase.• DNA polimerase: adição de nucleotídeos no sentido 5’. 3’: necessidade de
extremidade 3’-OH livre para que ocorra a ligação fosfodiéster.• Necessidade de um iniciador ou“primer” : oligonucleotídeo de RNA,
complementar ao DNA fita-molde.
- Após adição de umnucleotídeo, a DNApolimerase se dissociaou se move ao longo domolde para adicionarum outro nucleotídeo:DNA ligase: no finalda síntese, a polimeraseremove os iniciadores eos substitui por nucleotídeos de DNA Æcortes selados pela DNAligase.
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AUTODUPLICAÇÃO (Replicação)
• Ocorre em presença da enzima DNA polimerase
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As pontes de hidrogênio se rompem
Molécula DNA
H
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As fitas originais se separam
Nucleotídeos LIVRES encaixam –se nas fitas
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Formam –se 2 moléculas de DNA idênticas
Fita original (velha)
Fita original (velha)
Fita NOVA
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Duplicação do DNA
• É a única molécula capaz de sofrer auto-auto-duplicaçãoduplicação.
• Ocorre durante a interfase da mitose
• É do tipo semiconservativasemiconservativa, pois cada molécula nova apresenta uma das fitas vinda da mãe e outra fita recém sintetizada.
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A duplicação do DNA permite que
as informações hereditárias
seja transmitida as células filhas
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• Revisão de leitura e correção: DNA polimerase : correção de leitura no sentido contrário ao de polimerização Æ 3’. 5’
Sistema de reparo: pareamentos errados são instáveis e provocam dobras na molécula (alteração espacial): percebidos e corrigidos.
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RNA
• Ácido Ribonucléico
• Molécula de fita simplesfita simples
• È produzido pelo DNA
• É encontrado no núcleo
e no citoplasma.
• Sua função é realizar a
síntese protéica
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Transcrição• Processo pelo qual uma
molécula de RNA é produzida usando como molde o DNA.
• Ocorre em presença da enzima RNA polimerase
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• . As pontes de hidrogênio se rompem .
MOLÉCULA ORIGINAL (DNA)
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• . As fitas originais se separam
Nucleotídeos LIVRES encaixam – se em uma das fitas
FITA INATIVA
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• .
Molécula de RNAMOLÉCULA ORIGINAL
(DNA)
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O RNA é dividido em: • RNA mensageiro
• RNA transportador
• RNA ribossômico
RNA mensageiro (RNAmRNAm)
Tem a mensagem, a orientação para a síntese de proteínas.Ele possui a seqüência que os aminoácidos devem ocupar na proteína. Ele contém uma seqüência de trincas correspondente a uma das fitas do DNA.
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• Cada trinca (três nucleotídeos) no RNAm é denominado códoncódon e corresponde a um aminoácido na proteína que irá se formar
1 códon = 3 nucleotídeos no RNAm
7 códons é = a quantos nucleotídeos ?
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• RNA transportador (RNAt)Transporta o aminoácido até o local da síntese protéica
As moléculas de RNAt apresentam, em uma determinada região, uma trinca de nucleotídeos que se destaca, denominada anticódonanticódon
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•É através do anticódon que o RNAt reconhece o local do RNAm onde deve ser colocado o aminoácido por ele transportado.
•Cada RNAt carrega um aminoácido específicoaminoácido específico, de acordo com o anticódon que possui
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• RNA ribossômico (RNAr)
São componentes dos ribossomosribossomos, organela onde ocorre a síntese protéica. Os ribossomos são formados por RNAr e proteínas.
Ribossomo + RNA
proteína
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códon
Sítio de ligação ao aminoácido
U A CU A CRNAm
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Síntese e Processamento de Proteínas
Transcrito primário
mRNA maduro
Proteína (inativa)
Tradução
Transcrição
Processamento pós-transcricional
Dobramento
Modificações covalentes nos aminoácidos
Processamentopós-tradução
Proteína ativa
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A descoberta do código genético foi precedida pela hipótese do
adaptador
Os adaptadores de Crick
acabaram revelando-se
tipos especiais de RNA: os RNAs de transferência
ou tRNAs
Em 1955, Francis Crick lançou a hipótese de que a tradução (síntese das proteínas) ocorreria através da mediação de
moléculas de um "adaptador" Cada adaptador deveria carrear um
aminoácido e reconhecer um códon correspondente Crick sugeriu que este
adaptador poderia ser o RNA porque o reconhecimento poderia então ocorrer através da complementaridade de bases
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O código genético
O código genético é um conjunto de sequências de bases (três) no mRNA que codifica a natureza e a
posição de aminoácidos numa cadeia protéica
A decifração do código genético foi feita por vários autores usando sistemas de incubação livres de célula que continham ribossomos, tRNAs, enzimas, GTP, ATP,
Mg2+ (em quantidades enormes, não fisiológicas!), [14C]aminoácidos e mRNA (naturais ou sintéticos)
Por exemplo: experimentos com poli(U) resultaram na síntese de um polipeptídeo contendo apenas Phe; um
dos códigos para Phe deveria ser, portanto, UUU.
Da mesma forma poli(A) produziu poli(Lys); e poli(C)
produziu poli(Pro)
Uma combinação de dois
nucleotídeos foi descartada por
não haver combinações
suficientes com apenas 4
nucleotídeos para os 20
aminoácidos
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Experimentos com mRNA de duas sequências repetidas, como por exemplo, UCUCUCUC ..., são
lidos
e produziram
O que significa que ou UCU ou CUC codifica Ser e a outra especifica Leu
Esta informação complementada com outras revelou que UCU codifica Ser e CUC codifica Leu
Experimentos com poli(G) não foram possíveis porque este RNA não forma uma estrutura linear!
Mas, muitos outros experimentos foram feitos com mRNA com as mais diversas estruturas