Bio Mol
Biologia Molecular
Introdução
ÁCIDOS NUCLEICOS
São macromoléculas formadas por nucleotídeos. Todo nucleotídeo é formado por:
- 1 açúcar
- 1 base nitrogenada
- 1 fosfato
Hidrólise - é a reação de um composto com água originando produtos mais simples. A hidrólise de um ácido nucleico produz:
Os ácidos nucleicos só apresentam a forma fechada da ribose.
Dois tipos de pentoses:
D - ribose (OH ligado ao C2) presente nos ribonucleotídeos - RNA
2' - desoxi - D - ribose (H ligado ao C2) presente nos desoxi ribonucleotídeos - DNA
BASES NITROGENADAS
Bases Pirimidínicas - ligam-se ao C1 da pentose por uma ligação N-glicosídica na posição N1
Bases Purínicas - possuem 2 anéis fundidos, 1 de 6C e outro de 5
- ligam-se ao C1 da pentose através de uma ligação N-glicosídica na posição 9 (N3)
GRUPAMENTO FOSFATO:
Dá o caráter ácido dos nucleotídeos
3 grupamentos fosfato ligados ao C5 da pentose
Nucleosídeos:
São constituídos apenas de base - C1
Não tem fosfato
Obs.
As ligações N-glicosídicas de nucleotídeos e nucleotídeos purínicos (T,U e C) são facilmente hidrolisados em ácido diluído à temperatura de 60º, resultando purinas livres, açúcar ou açúcar fosfato.
NOMENCLATURA:
1º) Tipo de base
2º ) Tipo de açúcar (ribose ou desoxirribose), se for desoxirribose a molécula deve receber o prefixo "desoxi- ".
3º) Presença ou ausência do fosfato - se não houver fosfato - nucleosídeo - e recebe o sufixo
"-osima" para purina
"-idina" - para pirimidina
- se tiver fosfato= nucleotídeo
- recebe o nome de nucleosídeo + "5" (carbono da pentose onde o fosfato ta ligado) seguido dos prefixos "mono, di ou tri ", além da palavra "fosfato".
Ex. Purina - adenina -- osina = adenosina
POLIMERIZAÇÃO DOS NUCLEOTÍDEOS - FORMAÇÃO DOS A. NUCLEICOS
A. nucleico - polímeros lineares de nucleotídeos ligados entre si por ligação do tipo fosfodiéster - entre o grupo OH do C'3 com o grupo fosfato do C'5 do outro nucleotídeo.
LIGAÇÃO FOSFODIÉSTER
Resultante de uma reação de condensação entre nucleotídeos trifosfatos ricos em energia, com liberação de pirofosfato inorgânico (P2O6 ³-) e água.
Dinucleotídeo - ligação de dois nucleotídeos.
Trinucleotídeo - ligação de três nucleotídeos
Oligonucleotídeo - ligação de até 50 nucleotídeos
Polinucleotídeos - ligação de mais de 50 nucleotídeos.
LIGAÇÃO FOSFODIÉSTER
ORIENTAÇÃO DA CADEIA:
5' → 3'
Extremidade 5' - contém 1 fosfato
Extremidade 3' - contém 1 hidroxila
Obs: Eletroforese - técnica amplamente empregada que se baseia na migração de moléculas com carga em relação a um campo elétrico. No caso dos a. nucleicos , eles se comportam como poliânions (carga negativa) a migração ocorre em diração ao catodo (polo positivo) .
- Grupamentos fosfatos ionizáveis, conferem carga negativa à molécula.
- Em pH fisiológico os a. nucleicos comportam-se como poliânions, o que permite o fracionamento da molécula com pesos moleculares diferentes, pela técnica da eletroforese em gel.
DNA
- armazenar informações
- duplicar-se e garantir a perpetuação dessas informações
- permitir mutações - variabilidade genética - processo evolutivo
BASES
- a composição geralmente varia com as espécies.
- a soma dos nucleotídeos purínicos = a soma dos nucleotídeos pirimidínicos
A + G = T + C (regra de Chargaff) ou A/T=1 e C/G=1
- No modelo dupla hélice - duas fitas são antiparalelas > para garantir o alinhamento ótimo das bases.
- São complementares > a base de uma cadeia determina a base de outra cadeia
- Unidas por pontes de H >>> A e T ( uma dupla) , e entre C e G (uma tripla)
Pares Watson-Crick = tem por resultado maior entre as bases das fitas.
DESNATURAÇÃO E RENATURAÇÃO DO DNA
- temperaturas acima de 60º C e extremos de pH, diminui a viscosidade do DNA (ele é viscoso em pH 7,0 e temperatura 25º C).
- A estrutura dupla hélice é rompida e o DNA é parcialmente desnaturado até a total separação das fitas.
- As fitas simples separadas assumem conformação aleatória
- A viscosidade da solução de DNA cai drasticamente.
- Há aumento da quantidade de luz absorvida
- Ao contrário das proteínas que raramente se renaturam, o DNA pode ser renaturado.
- Ao se retirar o agente causador da desnaturação, as fitas tendem a parear suas bases reconstruindo a estrutura dupla hélice. >>> condição de anelamento
- Quando um segmento de 12 ou mais resíduos de nucleotídeos ainda mantém fitas unidas >> a renaturação é rápida.
- Quando as fitas estão totalmente separadas ocorre :
1º etapa - lenta >> encontro ao acaso das fitas
2º etapa - rápida >> pares de bases "zipper"
- A diminuição da temperatura promove a renaturação das fitas.
- condições de anelamento >> importante para:
> tecnologia do DNA recombinante
> sequenciamento do DNA
> PCR - reação em cadeia da polimerase
> hibridização de dois DNAs diferentes ou de DNA e RNA
RNA
- o papel como material genético se restringe a grupos específicos de vírus
- molécula capaz de carrear a mensagem genética do núcleo para o citoplasma (nos eucariotos)
- o RNA serve de molde para a síntese de ptns.
- é a única molécula que atua no armazenamento e transmissão da informação genética, além de exercer atividade catalítica >> ribozimas
DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA MOLECULAR
- transcrição reversa e replicação do RNA ocorrem principalmente em vírus.
- após a infecção da célula hospedeira (bacteriófagos=vírus), o material genético RNA é convertido em DNA que se integra ao genoma do hospedeiro.
- nas mitocôndrias também ocorre síntese de proteínas >> mit mRNA, mit tRNA e mit rRNA.
- o produto final para alguns poucos genes é o próprio RNA. > análise do genoma da levedura Saccharomyces cerevisiae - tem cerca de 750 genes e 10% desse total produzem RNA como produto final.
- servem como componentes enzimáticos (atividade catalítica) e estruturais de vários processos na célula.
Introdução
ÁCIDOS NUCLEICOS
São macromoléculas formadas por nucleotídeos. Todo nucleotídeo é formado por:
- 1 açúcar
- 1 base nitrogenada
- 1 fosfato
Hidrólise - é a reação de um composto com água originando produtos mais simples. A hidrólise de um ácido nucleico produz:
D - ribose (OH ligado ao C2) presente nos ribonucleotídeos - RNA
2' - desoxi - D - ribose (H ligado ao C2) presente nos desoxi ribonucleotídeos - DNA
BASES NITROGENADAS
Bases Pirimidínicas - ligam-se ao C1 da pentose por uma ligação N-glicosídica na posição N1
- ligam-se ao C1 da pentose através de uma ligação N-glicosídica na posição 9 (N3)
Dá o caráter ácido dos nucleotídeos
3 grupamentos fosfato ligados ao C5 da pentose
Nucleosídeos:
São constituídos apenas de base - C1
Não tem fosfato
As ligações N-glicosídicas de nucleotídeos e nucleotídeos purínicos (T,U e C) são facilmente hidrolisados em ácido diluído à temperatura de 60º, resultando purinas livres, açúcar ou açúcar fosfato.
NOMENCLATURA:
1º) Tipo de base
2º ) Tipo de açúcar (ribose ou desoxirribose), se for desoxirribose a molécula deve receber o prefixo "desoxi- ".
3º) Presença ou ausência do fosfato - se não houver fosfato - nucleosídeo - e recebe o sufixo
"-osima" para purina
"-idina" - para pirimidina
- se tiver fosfato= nucleotídeo
- recebe o nome de nucleosídeo + "5" (carbono da pentose onde o fosfato ta ligado) seguido dos prefixos "mono, di ou tri ", além da palavra "fosfato".
Ex. Purina - adenina -- osina = adenosina
POLIMERIZAÇÃO DOS NUCLEOTÍDEOS - FORMAÇÃO DOS A. NUCLEICOS
A. nucleico - polímeros lineares de nucleotídeos ligados entre si por ligação do tipo fosfodiéster - entre o grupo OH do C'3 com o grupo fosfato do C'5 do outro nucleotídeo.
LIGAÇÃO FOSFODIÉSTER
Resultante de uma reação de condensação entre nucleotídeos trifosfatos ricos em energia, com liberação de pirofosfato inorgânico (P2O6 ³-) e água.
Dinucleotídeo - ligação de dois nucleotídeos.
Trinucleotídeo - ligação de três nucleotídeos
Oligonucleotídeo - ligação de até 50 nucleotídeos
Polinucleotídeos - ligação de mais de 50 nucleotídeos.
LIGAÇÃO FOSFODIÉSTER
5' → 3'
Extremidade 5' - contém 1 fosfato
Extremidade 3' - contém 1 hidroxila
Obs: Eletroforese - técnica amplamente empregada que se baseia na migração de moléculas com carga em relação a um campo elétrico. No caso dos a. nucleicos , eles se comportam como poliânions (carga negativa) a migração ocorre em diração ao catodo (polo positivo) .
- Grupamentos fosfatos ionizáveis, conferem carga negativa à molécula.
- Em pH fisiológico os a. nucleicos comportam-se como poliânions, o que permite o fracionamento da molécula com pesos moleculares diferentes, pela técnica da eletroforese em gel.
DNA
- armazenar informações
- duplicar-se e garantir a perpetuação dessas informações
- permitir mutações - variabilidade genética - processo evolutivo
BASES
- a composição geralmente varia com as espécies.
- a soma dos nucleotídeos purínicos = a soma dos nucleotídeos pirimidínicos
A + G = T + C (regra de Chargaff) ou A/T=1 e C/G=1
- No modelo dupla hélice - duas fitas são antiparalelas > para garantir o alinhamento ótimo das bases.
- São complementares > a base de uma cadeia determina a base de outra cadeia
- Unidas por pontes de H >>> A e T ( uma dupla) , e entre C e G (uma tripla)
Pares Watson-Crick = tem por resultado maior entre as bases das fitas.
DESNATURAÇÃO E RENATURAÇÃO DO DNA
- temperaturas acima de 60º C e extremos de pH, diminui a viscosidade do DNA (ele é viscoso em pH 7,0 e temperatura 25º C).
- A estrutura dupla hélice é rompida e o DNA é parcialmente desnaturado até a total separação das fitas.
- As fitas simples separadas assumem conformação aleatória
- A viscosidade da solução de DNA cai drasticamente.
- Há aumento da quantidade de luz absorvida
- Ao contrário das proteínas que raramente se renaturam, o DNA pode ser renaturado.
- Ao se retirar o agente causador da desnaturação, as fitas tendem a parear suas bases reconstruindo a estrutura dupla hélice. >>> condição de anelamento
- Quando um segmento de 12 ou mais resíduos de nucleotídeos ainda mantém fitas unidas >> a renaturação é rápida.
- Quando as fitas estão totalmente separadas ocorre :
1º etapa - lenta >> encontro ao acaso das fitas
2º etapa - rápida >> pares de bases "zipper"
- A diminuição da temperatura promove a renaturação das fitas.
- condições de anelamento >> importante para:
> tecnologia do DNA recombinante
> sequenciamento do DNA
> PCR - reação em cadeia da polimerase
> hibridização de dois DNAs diferentes ou de DNA e RNA
RNA
- o papel como material genético se restringe a grupos específicos de vírus
- molécula capaz de carrear a mensagem genética do núcleo para o citoplasma (nos eucariotos)
- o RNA serve de molde para a síntese de ptns.
- é a única molécula que atua no armazenamento e transmissão da informação genética, além de exercer atividade catalítica >> ribozimas
DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA MOLECULAR
- após a infecção da célula hospedeira (bacteriófagos=vírus), o material genético RNA é convertido em DNA que se integra ao genoma do hospedeiro.
- nas mitocôndrias também ocorre síntese de proteínas >> mit mRNA, mit tRNA e mit rRNA.
- o produto final para alguns poucos genes é o próprio RNA. > análise do genoma da levedura Saccharomyces cerevisiae - tem cerca de 750 genes e 10% desse total produzem RNA como produto final.
- servem como componentes enzimáticos (atividade catalítica) e estruturais de vários processos na célula.
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