Metabolismo dos Nucleotídeos

Componentes:Cleriston RangelDenise dos AnjosJessica MarquesJessica OyieSávio Simeão

Composição dos Nucleotídeos

• 1) Açúcar (Pentose)– Ribose: b - D-ribofuranose (RNA) – Desoxirribose: b- D- 2’- desoxirribofuranose (DNA)

• 2) Base Nitrogenada: Ligada ao carbono 1 do açúcar– Purinas: adenina, guanina – Pirimidina: citosina, timina, uracila

• 3) Grupo Fosfato: Ligado ao carbono 5 do açúcar• Obs.: Nucleosídeo = açúcar + base nitrogenada

Pentose

Ribose Desoxirribose

Bases Nitrogenadas

Nucleotídeos

Nucleotídeos

Nucleotídeos

Nucleotídeos

Nucleotídeos

DNAÁcido Desoxirribonucleico

• É o material genético de quase todo ser vivo.

• É grande e complexo e possui grande quantidade de informações.

• Cada gene é um segmento de DNA, que contém a informação para fabricar uma determinada proteína.

• Cada cromossomo é composto por uma série de genes.

DNA

• Cada gene transporta informação em sua banda de DNA.

• Por exemplo, um gene pode carregar informação para cor dos olhos e um outro, para o tipo de cabelo.

• Esse armazenamento de informação no gene é denominado informação genética.

• Pode se duplicar, gerando cópias perfeitas de si mesmo.

• Comanda a síntese de proteínas, controla o metabolismo e a arquitetura da célula.

DNA

• Uma das funções do DNA dos cromossomos é servir de molde para sua própria duplicação na fase S do ciclo celular, sendo as cópias distribuídas para as células-filhas.

• Outra função do DNA é a passagem da informação nele contida para as moléculas dos três tipos de RNA: RNA transportador, RNA mensageiro e RNA ribossômico.

Duplicação ou Replicação do DNA

• A duplicação é semi-conservadora. • Origina-se em sítios específicos. • Ocorre em ambas as direções. • Enzimas auxiliam o processo. • Graças à abertura da cadeia dupla inicial

e à posição dos nucleotídeos correspondentes em cada semi-cadeia, formam-se duas cadeias, cópias exatas da inicial.

DNA

• É geralmente fita dupla. • O número de Timinas (T) é igual ao

número de Adeninas (A) e o número de Guanina (G) é igual ao de Citosina (C).

• As interações entre as fitas são do tipo ligações (pontes) de hidrogênio

• Entre A e T são duas e entre C e G são três.

DNA

• O modelo de Watson e Crick (1953) mostra o DNA como uma fita retorcida (Dupla Hélice).

• As ligações na mesma fita são do tipo fosfodiéster.

Pareamento de Bases

A = T / G C • Bases são complementares. • Pontes de hidrogênio são formadas

entre as bases: • A = T 2 pontes de hidrogênio • G = C 3 pontes de hidrogênio • G = C É MAIS ESTÁVEL

Pareamento dos Nucleotídeos

Pareamento dos Nucleotídeos

Polimerização

Como o DNA controla a célula?

• O DNA controla a célula pela transferência de informação codificada para o RNA.

• A informação no RNA é usada para a síntese de proteínas.

• O RNA é geralmente fita simples. • É menor que o DNA. • É relacionado com a síntese proteica. • Material genético de alguns vírus.

RNAÁcido Ribonucleico

Principais tipos de RNA

oRNA mensageiro (RNAm) • O número de nucleotídeos é diretamente

proporcional ao tamanho da proteína que codifica.

• Carrega as informações do núcleo até o citoplasma.

Principais tipos de RNA

oRNA ribossômico (RNAr) • É a maior molécula de RNA. • É o mais abundante (80% do RNA

celular). • Constitui os ribossomos junto com as

proteínas.

Principais tipos de RNA

oRNA transportador (RNAt) • Menor molécula de RNA. • Liga-se a um aminoácido para conduzi-lo

até o local onde está ocorrendo a síntese proteica.

• Existe no mínimo um RNAt para cada tipo de aminoácido.

Diferenças do RNA e DNARNA DNA

Açúcar Ribose Desoxirribose

Bases Nitrogenadas

Guanina (G) Citosina (C) Adenina (A) Uracila (U)

Guanina (G) Citosina (C) Adenina (A) Timina (T)

Número de fitas Geralmente simples Dupla

Termoestável? Não Sim

Atividades do ácidos nucléicos

Duplicação ou Replicação• Objetivo:

– Gerar cópias (Mitose ou meiose). • É um processo Semiconservativo. • Enzimas envolvidas:

– Helicase – Rompimento das pontes de Hidrogênio, ou seja, separação dos filamentos da dupla hélice que vai ser copiada).

– DNA polimerase – Encaixe de novos nucleotídeos obedecendo a correspondência: A e T, C e G.

– Topoisomerase – Desdobramento das voltas da hélice dupla (consome energia = ATP).

• Proteínas envolvidas: – Proteínas SSP (Single Strand Proteins) – impedem que as

pontes de Hidrogênio entre as bases se refaçam depois de desfeitas pela helicase.

Duplicação ou Replicação• Os quatro desoxirribonucleotídeos trifosfato

necessários a síntese de DNA são dATP, dCTP, dTTP, dGTP, contendo as bases adenina, citosina, timina e guanina.

• A DNA-polimerase não consegue iniciar a síntese de DNA sem o auxílio de um iniciador ou primer de RNA, porque ela só é capaz de adicionar nucleotídeos a um polinucleotídeo preexistente.

Duplicação ou Replicação• Os dois filamentos da hélice dupla são

antiparalelos, isto é, um deles tem direção 5’-3’ e o outro a direção 3’-5’.

• A replicação do DNA é extremamente precisa, estimando-se que é cometido apenas um erro na replicação de 109 bases.

• Leading: filamento que é sintetizado inteiro. • Lagging: filamento que é feito em pedaços que

depois são soldados (cada pedaço começa por 5’ e termina em 3’).

Duplicação ou Replicação• A replicação inicia-se, simultaneamente em

vários pontos do cromossomo.• Uma vez iniciada a replicação em locais

predeterminados situados ao longo dos cromossomos, os locais de iniciação, ele se propaga para os dois lados (replicação bidirecional), até encontrar a replicação do segmento vizinho.

• Cada segmento de DNA capaz de iniciar a replicação chama-se réplicon.

Transcrição

• Objetivo: Gerar o RNA. • Ocorre no núcleo. • Enzima envolvida: • RNA polimerase. • Forma as moléculas de RNA tendo como

molde uma das fitas do DNA.

Transcrição

Transcrição

• A transcrição é feita por RNA-polimerases dependentes de DNA, que apresentam características comuns a todas elas: – 1.Só realizam a polimerização de ribonucleotídeos,

para formar RNA, na presença de um modelo ou “template” de DNA, que pode ser um filamento simples de DNA ou uma dupla hélice.

– 2.São necessários os quatro trifosfatos de ribonucleosídeos precursores do RNA, ou seja, ATP, CTP, GTP e UTP.

Transcrição

– 3.As RNA-polimerases requerem os cátions Mn 2+ ou Mg2+ para exercerem atividade enzimática.

– 4.A transcrição tem lugar apenas num filamento de DNA de determinado local da dupla hélice, tratando-se assim de uma transcrição assimétrica.

– 5.As RNA-polimerases não dependem de um iniciador ou primer, ao contrário do que acontece com as DNA-polimerases.

Transcrição

Transcrição• Nas células eucariontes, o RNA é transcrito

como moléculas maiores que são reduzidas de tamanho por um processo intranuclear de acabamento.

• Nesse processo está incluído o splicing, que consiste na remoção e digestão de segmentos chamados íntrons e junção dos segmentos funcionais, os éxons, que vão constituir a molécula final de RNAm.

• O splicing, processo de acabamento do RNA, é muito complexo e preciso, porque a molécula de RNA inicialmente transcrita deve ser cortada em locais exatos, e as partes funcionais ou éxons devem ser emendadas também de maneira exata.

Transcrição• O splicing, processo de acabamento do RNA, é

muito complexo e preciso, porque a molécula de RNA inicialmente transcrita deve ser cortada em locais exatos, e as partes funcionais ou éxons devem ser emendadas também de maneira exata.

Transcrição – Processamento do RNAm

Transcrição• Durante a transcrição

– O gene determina a sequência de bases ao longo da molécula de RNAm.

Tradução• Síntese Proteica • Ocorre no citoplasma • Personagens:

– RNAm – Ribossomos – Aminoácidos – RNAt – Enzimas e ATP

• Códon • Anticódon • Código genético universal

Códon e Anticódon

• Códon: É a trinca de nucleotídeos do RNAm que determina um aa.

• Anticódon: é a trinca de nucleotídeos do RNAt.

• Um códon no RNAm – Serve tanto para a tradução em um

aminoácido ou serve como um sinal para o término da tradução (códon de terminação).

Códon• Códon de iniciação:

– Metionina (AUG)• Códon de finalização:

– UAA, UAG e UGA. – Parada– Não codificam aa

• Os ácidos nucléicos: DNA e RNA• O processo de síntese de proteína é

denominado tradução

Código Genético

• É a relação entre as sequências de nucleotídeos do DNA e de aminoácidos de uma proteína.

• O código genético é degenerado / redundante.

Código Genético

A tabela mostra os códons para os 20 aminoácidos, verificando-se que 61 codificam aminoácidos e três servem para determinar que a molécula proteica deve ser terminada.

Obrigada!