Aula 1 -Ácidos nucléicos e o Dogma central da genética

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Ácidos nucléicos e o Dogma 
central da genética molecular 
Prof: Dr Marito Silva 
Trabalho processual??? 
• Fazer uma mapa conceitual
• O mapa conceitual é um recurso gráfico usado para organizar
definições e conceitos de uma maneira visualmente simples e
estruturada
A Genética é uma parte da Biologia que estuda, principalmente, como ocorre a
transmissão de características de um organismo aos seus descendentes
O que é a genética? 
E uma ciência que se volta para o estudo da hereditariedade, preocupando-se 
também com a análise dos genes.
➢ Genes: Sequência de DNA que codifica e determina as
características dos organismos. É a unidade fundamental da
hereditariedade.
➢ Em genética, hereditariedade é o conjunto de processos biológicos que asseguram
que cada ser vivo receba e transmita informações genéticas através da
reprodução
• Para o pleno funcionamento dessa estrutura precisa-se dos
genes.
O que é a genética? 
• A GENÉTICA moderna, começou com o trabalho de Gregor Mendel, no início do século
XIX
Estudou a transmissão de características em
ervilhas, e provou que há padrões de
hereditariedade, os quais obedecem a regras
Caracter
recessivo e 
dominante 
Pai de genética
O que é a genética? 
• O DNA foi isolado inicialmente pelo bioquimico suíço Fredrich Miescher 1860 de pus
de curativos.
• Ele foi chamado de ácido nucléico porque ele foi isolado no núcleo e era ácido. 
• Não era reconhecido como o material genético. Este papel pensava-se ser
desempenhado pelas proteínas que, aparentemente, tinha maior potencial de
variação.
O que é a genética? 
• Muito tempo depois, em 1953, James Watson e Francis Crick mostraram que a
base física da informação genética eram os ácidos nucleicos, especificamente o
DNA.
• 1953, James Watson e
Francis Crick -
postularam o modelo
estrutura de dupla
hélice, informação
que desvendou o
quebra cabeça.
Aplicações da genética 
• Genética forense
• Prevenção doenças
• preservação de espécies ameaçadas de extinção
• Estudo e criação de organismos geneticamente modificados e sua utilização para 
fins necessários 
• uso terapêutico das células-tronco.
Tipos celulares 
• Dogma central da biologia molecular 
➢ Toda a informação que uma célula necessita durante a sua vida está organizada 
em forma de código nas fitas dos ácidos nucleicos.
Ácidos Nucléicos
• Os ácidos nucleicos são macromoléculas, formadas por unidades monoméricas
menores conhecidas como nucleotídeos.
• Ocorrem em todas as células vivas e são responsáveis pelo armazenamento e
transmissão da informação genética e, por sua tradução, que é expressa pela
síntese precisa das proteínas.
• Nos eucariontes ficam armazenados no núcleo das células e nos procariontes
dispersos no hialoplasma
Unidade básica do ácido nucléico: 
nucleotídeo
Molécula formada por: 
• um açúcar do grupo das pentoses
(monossacarídeos com cinco átomos de
carbono);
• um radical “fosfato”, derivado da molécula do 
ácido ortofosfórico (H3PO4 ); 
• uma base orgânica nitrogenada.
Ligações de hidrogênio entre os nucleotídeos
• Dogma central da biologia molecular 
➢ Toda a informação que uma célula necessita durante a sua vida está organizada 
em forma de código nas fitas dos ácidos nucleicos.
Aula 2
Continuação: Dogma central da biologia 
Processos de transcrição e tradução 
• Dogma central da biologia molecular 
➢ Toda a informação que uma célula necessita durante a sua vida está organizada 
em forma de código nas fitas dos ácidos nucleicos.
Transcrição do RNA 
• No núcleo ( eucariotos), no citoplasma ( procariotos)
• Não ocorre em todo o genoma 
➢ Regiões determinadas Genes 
• É o primeiro passo para a expressão génica, que significa a transformação do
que é informação (DNA) para o que é característica do organismo.
• Biossíntese do RNA ou Transcrição
Biossíntese do RNA
A síntese de RNA é semelhante à síntese de DNA 
➢ Para a síntese de proteínas, a molécula de RNA correspondente é produzida pela 
transcrição do DNA
• Uma das fitas do DNA fornece a informação genética
• Através da enzima RNA polimerase, é transferida para uma sequência complementar 
de nucleotídeos no RNA 
• Chamado de RNA mensageiro (mRNA)
➢ Genes: Sequência de DNA que codifica e determina as características dos
organismos. É a unidade fundamental da hereditariedade.
• Biossíntese do RNA
• Região Promotora: local de ligação da RNA Polimerase 
• Exons: regiões codificantes – determinam a sequência dos aminoácidos 
na proteína 
• Íntrons: regiões não-codificantes – são retiradas durante o splicing
ESTRUTURA DO GENE
Biossíntese do RNA
• Esse processo ocorre em três etapas principais, a iniciação, o alongamento e o
término, cada um contendo fatores específicos.
• INICIAÇÃO DA TRANSCRIÇÃO:
✓ Enzimas específicas desfazem da dupla-hélice do DNA.
✓ Este processo ocorre apenas no gene que deverá ser transcrito.
✓ A síntese de RNA começa em regiões do DNA chamadas de promotoras - seqüências específicas
reconhecidas pela RNA-pol - que direcionam a transcrição dos genes.
✓ Essas sequências podem ser bastante variáveis, porém, mantêm conservadas regiões responsáveis
pela função promotora.
✓ Nos eucariotos a principal região promotora é conhecida como TATA box.
Biossíntese do RNA
• Fatores de transcrição 
✓ Proteínas especiais que regulam a transcrição
✓ Interagem com as regiões reguladoras e promotoras do gene
ALONGAMENTO
Enzimas envolvidas: 
✓ NA Polimerase: adição de nucleotídeos (sentido 5’ 3’)
✓ Helicase: desnaturação do DNA (separação das fitas)
✓ DNA Girase remoção de supertorções no DNA
ALONGAMENTO
A RNA-pol atua apenas em uma das fitas de DNA.
A fita utilizada é sempre a mesma e denominada fita codificante ou ativa.
A RNA-pol encaixa ribonucleotídeos, produzindo uma única fita de RNA,complementar
à fita de DNA que serve de molde. 
Por isso é importante que a RNA-pol atue em apenas uma fita, pois RNAs diferentes 
serão produzidos a partir da transcrição de fitas distintas do DNA.
Biossíntese do RNA
Biossíntese do RNA
Término 
• O RNA recém-formado vai se desligando do DNA que lhe serviu de molde. 
• Quando chega ao final do gene (há uma seqüência que o indica) a RNA-pol se 
desprende do DNA e a molécula de RNA é liberada.
• A molécula de DNA é pareada e se fecha. 
• OBSERVAÇÃO: para cada tipo de RNA há uma RNA-pol diferente.
Para cada tipo de RNA há uma RNA-pol diferente.
RNA polimerase
✓ Tipo I: maioria dos RNAs
✓ Tipo II: RNAm • 
✓ Tipo III: RNAr e RNAt
Biossíntese do RNA
• Processamento do RNA
✓ É o conjunto de modificações que os transcritos primários sofrem para se
converter em RNA funcionais
✓ Alguns RNA primários contêm segmentos sem significado funcional aparente,
como os íntrons no RNAm e os espaçadores do RNAr 45S
Biossíntese do RNA
• Processamento do RNA
➢ Modificações necessárias para que o RNAm possa sair no núcleo e atuar no
citosol
✓ Remoção dos íntrons
✓ Adição do cap (extremidade 5’) e da cauda poli A (extremidade 3’)
Biossíntese do RNA
• Processamento do RNA
✓ Remoção dos íntrons
Biossíntese do RNA
• Processamento do RNA
➢ Adição do cap (extremidade 5’) 
✓ Nucleotídeo 7-metilguanosina 
✓ Evita a degradação do extremo 5' do RNAm 
✓ É necessário durante a remoção dos íntrons
✓ É necessário para conectar o RNAm ao ribossomo no começo da tradução 
Biossíntese do RNA
• Processamento do RNA
Biossíntese do RNA
• Processamento do RNA
➢ Adição da cauda poli A (extremidade 3’) 
✓ Poliadenilação: agregação de uma sequência de aprox. 250 adeninas
✓ Evita a degradação do extremo 3' do RNAm 
✓ Ajuda o RNAm a sair do núcleo AAAAAA POLI A
Biossíntese proteica
Ou 
Tradução 
Biossíntese Proteica
• É resultado do processo de tradução da informação contida no material genético
da célula.
• No Citoplasma (Eucariotos e Procariotos)
• Realizada pelo RIBOSSOMO, que usa comomolde o mRNA
• Regulação específica (depende do gene, do tipo celular, do estágio de 
desenvolvimento, etc...)
•
Biossíntese Proteica
• Presentes no citoplasma
• Livres
• Associados à membrana do retículo
endoplasmático e à membrana externa da
carioteca
Ribossomos 
• Ribossomos são organelas constituídas por moléculas de RNA 
ribossômico (RNAr) e proteínas
Possuem duas subunidades:
• Subunidade maior (60S)
• Subunidade menor (40S)
Biossíntese Proteica
Ribossomos 
Se encaixam para formar um ribossomo 
completo durante a síntese proteica
Biossíntese Proteica
Biossíntese Proteica
Biossíntese Proteica
Biossíntese Proteica
Biossíntese Proteica
Biossíntese Proteica
Biossíntese Proteica
Biossíntese Proteica
Biossíntese Proteica
Biossíntese Proteica