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BIOLOGIA I PROMEDICINA 1SISTEMA PRODÍGIO DE ENSINO ÁCIDOS NUCLEICOS, DUPLICAÇÃO, TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO INTRODUÇÃO Você já parou para pensar o que torna cada ser vivo único? A resposta tem 3 letras. DNA. A molécula de DNA possui um código universal. Todos os seres vivos são capazes de interpretar e realizar a leitura deste código. Por este motivo podemos realizar a técnica da transgenia, na qual transferimos trechos de DNA de um indivíduo de uma espécie para um individuo de outra espécie que irá passar a produzir as substâncias codificadas neste trecho. Os transgênicos só são possíveis graças à universalidade do processo de síntese de proteínas, que permite a leitura do nosso DNA e produção das substâncias dos seres vivos. Neste módulo iremos conhecer a estrutura dos ácidos nucleicos (DNA e RNA), reconhecer como esta molécula se duplica e como é decodificada no processo de síntese de proteína. ÁCIDOS NUCLEICOS Os ácidos nucleicos são substâncias orgânicas ácidas, podendo ser de dois tipos: DNA (ácido desoxirribonucleico) ou RNA (ácido ribonucleico). DNA e RNA são polímeros, ou seja, moléculas formadas por várias subunidades, chamados monômeros. Neste caso, são polímeros de nucleotídeos. Esses nucleotídeos estão unidos um ao outro por ligações fosfodiéster estabelecidas entre um açúcar e um fosfato. Os nucleotídeos são moléculas formadas por 3 subunidades: Fonte: https://www.passeidireto.com/pergunta/75694640/represente-um-nucleotideo- apontando-seus-tres-constituintes-moleculares Subunidade DNA RNA Um fosfato (P04-3) Uma Base nitrogenada Adenina, Timina, Guanina e citosina. Adenina, Uracila, Guanina e citosina. Uma pentose (monossacarídeo com 5 carbonos) Desoxirribose (mais estável). Ribose (mais instável). TIPOS DE BASES NITROGENADAS PÚRICAS: ADENINA, GUANINA IPIRIMÍDICAS: TIMINA, CITOSINA E URACILA Observação: A soma adenina mais guanina correspondem a 50% da molécula de DNA, já a soma timina e citosina correspondem aos outros 50%. Fonte: https://cutt.ly/Ug7irO2 Para que as moléculas de DNA se mantenham unidas se faz necessária a ligação entre as bases nitrogenadas complementares, essa ligação chama-se ligação de hidrogênio. DNA RNA Possui o código genético Transcreve e traduz o código genético produzindo proteínas Duas cadeias de nucleotídeos (fita dupla) unidas por pontes de hidrogênio em formato espiral RNA m: Mensageiro. Formado por uma fita simples. RNA t: Transportador, de formato tridimensional. RNA r: Ribossômico. É o filamento que forma a organela ribossomo junto de proteínas. Possui as bases: A, T, C, G Possui as bases: A, U, C, G Presente somente no núcleo Presente no núcleo e no citoplasma Pentose (açúcar) desoxirribose Pentose (açúcar) ribose Fonte: https://cutt.ly/rg7iXrE PROMEDICINASISTEMA PRODÍGIO DE ENSINO2 BIOLOGIA I ÁCIDOS NUCLEICOS, REPLICAÇÃO, TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO Os três tipos de RNA: Fonte: https://cutt.ly/9g7i159 DUPLICAÇÃO Na duplicação, há uma hipótese semiconservativa, na qual a célula deseja se dividir, originando novas células, esse processo é semiconservativo, uma vez que cada célula filha gerada carregará uma fita de DNA original da célula que lhe deu origem. Para que o processo de duplicação ocorra se faz necessário a participação de algumas enzimas como a DNA polimerase, a DNA helicase e a DNA ligase. A DNA polimerase possui a função de encaixar as bases nitrogenadas complementares à fita molde, criando assim a nova fita, já a DNA helicase possui a função de desenrolar a fita de DNA e a DNA ligase fica responsável por unir os fragmentos de Okazaki. A ordem da duplicação se dá no sentido 5’ – 3’. Fonte: https://cutt.ly/4g7i46m Os fragmentos de Okazaki são pequenos fragmentos de DNA que são formados no momento da replicação, estes fragmentos serão unidos pela DNA ligase. TRANSCRIÇÃO DO DNA Consiste na cópia de uma porção específica do DNA que contenha a informação necessária para produção de determinada proteína. Nos eucariontes a transcrição ocorre no núcleo da célula, formando o RNA mensageiro primário, que contém éxons e íntrons. Antes de ir para o citoplasma para ser traduzido, o RNA mensageiro primário sofre splicing, que consiste na retirada dos íntrons, após a retirada dos íntrons forma-se o RNA mensageiro secundário que irá para o citoplasma ser traduzido pelo ribossomo. A enzima responsável pela transcrição é a RNA polimerase. TRADUÇÃO Consiste na leitura do RNAm, que é a fita que carrega informações do DNA, pelos ribossomos, essa leitura será feita no sentido 5’ – 3’, onde o ribossomo lerá os códons contidos no RNAm. Esses códons são representados pelas bases nitrogenadas, ou seja, a cada três bases nitrogenadas se tem um códon. Cada códon lido pelo ribossomo corresponderá a um aminoácido. Nesse processo de tradução há a participação dos RNA transportadores, que são responsáveis por transportar os aminoácidos correspondentes aos códons do RNA mensageiro, assim ao final da tradução realizada pelo ribossomo a proteína estará formada. Quando os ribossomos se encaixam no RNA mensageiro para realizar a tradução, estes só iniciarão o processo quando encontrarem o códon de início, representado pela trinca AUG. Este códon se encontra na fita de RNA mensageiro e corresponde ao aminoácido metionina, portanto a metionina será sempre o primeiro aminoácido a ser encaixado na tradução. Para que os ribossomos interrompam a tradução se faz necessário encontrar os códons de parada UAG, UGA, UAA, porém esses códons não possuem aminoácidos correspondentes. Fonte: https://cutt.ly/hg7oeRG Cada molécula de RNA t carrega um dos 20 aminoácidos existentes. Cada aminoácido pode ser transportado por mais de um tipo de RNA t, como mostra a tabela abaixo. Essa característica é muito importante para diminuir o número de mutações no processo que levem a produção de proteínas alteradas, uma vez que mesmo ocorrendo a substituição de uma base por outra, o aminoácido a ser transportado pode ser o correto. Por isso dizemos que o código genético é Degenerado. Fonte: https://cutt.ly/2g7oync Observação: nos procariontes a transcrição e a tradução ocorrem simultaneamente, já nos eucariontes são processos separados, a transcrição ocorre no núcleo e a tradução no citoplasma. Os ribossomos das bactérias possuem características diferentes dos ribossomos dos eucariontes. A mitocôndria, organela que possui DNA próprio e síntese de proteínas própria possui este tipo de ribossomo característico das bactérias. Esta é uma das evidências que veremos na teoria da endossimbiose das mitocôndrias e cloroplastos no próximo módulo. SAIBA