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ESTRUTURA E FUNÇÃO DO DNA 
O DNA é basicamente constituído de 1 pentose (desoxirribose) ligado a 1 fosfato e 1 base nitrogenada podendo ser uma purina (adenina ou guanina) ou uma pirimidina (citosina ou timina). Quando unidos essa estrutura é chamada de nucleotídeo. 
O fosfato se liga ao carbono 5’ da pentose (extremidade 5’). 
A extremidade 3’ é a hidroxila (OH) ligada ao carbono 3’. 
Já a base nitrogenada é ligada ao carbono 1’ que NÃO consiste em uma extremidade. 
 
Então quando um nucleotídeo liga-se ao outro, a ligação é realizada entre a extremidade 5’ (fosfato) e o carbono 3’ que era ligado a uma hidroxila. 
Polimerização = sentido 5’ → 3’. 
Existe um esqueleto formado pelas pentoses e o fosfato onde as bases nitrogenadas estão inseridas, ou penduradas. 
O alinhamento entre as bases nitrogenadas é energicamente favorável e ocorre por interações do tipo ​ponte de hidrogênio.​ Esta ligação necessita de uma proximidade mínima para que ocorra, por isso ocorre 3 entre guanina e citosina e apenas 2 entre adenina e timina. 
Fita paralela: que contém o gene que será codificado. 
Fita anti-paralela: complementar e invertida em relação a fita paralela. 	 [Referencial é o gene] 
Replicação semi-conservativa: conserva uma fita velha (da célula-mãe) na célula-filha 
 
O DNA cromossômico e seu empacotamento na fibra de cromatina 
O DNA humano possui cerca de 2m e deve ser empacotado para caber em núcleos de até 10um (micrômetros). Isso seria como botar 40km de linha de costura em uma bola de tênis. Para conseguir isso ele se dobra com a ajuda de proteínas histonas e outras. Então ele se organiza no que chamamos de cromatina e cromossomos. O DNA humano é dividido em 22 pares de cromossomos e mais os 2 sexuais (X e Y). Este padrão é chamado de cariótipo.
Fases do DNA 
Heterocromatina = + condensado (inativo) 
Eucromatina = - condensado (+ fácil de ser expresso) 
DNA codificante x DNA não-codificante 
*íntron = parte do gene não codificante 
*éxon = parte codificante do gene/ que será lido → origina RNAm 
*Splicing alternativo = alguns pedaços de éxons são excluídos para gerar diferentes proteínas 
Ao analisarmos o DNA humano, observamos que metade dele é composto por sequências repetidas (provavelmente inserções realizadas por vírus) e outra metade possui sequências únicas onde cerca de 3% apenas codifica proteínas. Isso explica porque o DNA humano tem este tamanho de cerca de 2m. 
Empacotamento do DNA em nucleossomos 
• Estrutura de colar de perólas (nucleossomo) 
[H1 - histona que grampeia para formar o solenóide] 
• Solenóide: corresponde à compactação de 6 a 7 nucleossomos.
As interações entre os cernes de histonas ocorre por conta das caudas das proteínas histonas. 
 
Regulação da Estrutura da Cromatina 
EPIGENÉTICA = ​modificações das funções genéticas que são herdadas, mas que por sua vez não alteram a sequência do DNA do indivíduo. Em suma, representa as variações não-genéticas que são transmitidas de uma geração para outra. • As heranças epigenéticas são herdadas, quando o DNA se descondensa na fase S para fazer a replicação, algumas histonas continuam presas no DNA e essas histonas que ficam, vão manter algumas porções que estão modificadas. Com isso, o processo de leitura vai se ligar nela....
MODIFICAÇÕES NAS CAUDAS DAS HISTONAS - Modificações epigenéticas do DNA podem ser herdadas. 
As histonas se ligam a qualquer pedaço do DNA ou RNA (pelas caudas), essa afinidade se dá pelo esqueleto de fosfato/pentose. Mas para isso precisam estar em forma de eucromatina. 
Com a duplicação do DNA parte das modificações nas histonas pode se manter e recrutar o complexo de Leitura/escrita para perpetuar a modificação e assim passar a modificação a frente reestruturando-a.
Complexo de leitura – escrita: As caudas das histonas podem ser modificadas reversivelmente por enzimas que podem acetilar, desacetilar, metilar, desmetilar e fosforilar resíduos da proteína. Apesar dessas alterações serem reversíveis parte dela pode durar muito tempo para que se confundam ser irreversíveis e assim podemos traçar a história de diferenciação das células. 
Histonas especiais podem tomar o lugar de algumas histonas clássicas através da ação de enzimas e hidrólise de ATP. Essas histonas variantes podem simbolizar algo a ser feito naquela porção do DNA como ativação, repressão ou reparo do DNA. 
CÓDIGO DE HISTONAS = modificações que podem acontecer nas caudas das histonas. 
• proteína de regulação gênica • proteína escritora • proteína leitora 
O código de Histonas pode ser escrito como uma reação em cadeia. Se a célula necessita que um gene seja expresso ou silenciado, ela não pode modificar apenas 1 nucleossomo. Quando um nucleossomo é modificado complexos de leitura e escrita são montados para propagar a sinalização ao longo da região. 
Propagação do código de histonas:
Se a região do DNA ta exposta, não quer dizer que ela vai ser expressa isso que dizer que ela pode ser expressa. Ela precisa receber um sinal primeiro. Antes de cada gene, existe uma sequência reguladora precisa receber proteínas chamas de fatores de transcrição que vão se ligar e induzir a transcrição daquele gene. Isso só vai acontecer se a região estiver sob a forma de eucromatina. O código de histonas precede a expressão, ele que diz se pode ou não ser expresso. 
A propagação do código seria um problema pois o mesmo seria propagada indefinidamente. No entanto ao final de uma sequência há uma sequência que sinaliza uma barreira para que o efeito não seja mais propagado. 
Sequência de proteína de barreira: próximo ao poro nuclear • barreira física (com uma sequência de nucleotídeos)/ esconde o próximo nucleossomo • inibição homeostética / interage na histona anterior, impedindo-a de ser modificada 
Complexo do poro: se relaciona com o poro nuclear, e vai sempre se ligar a uma região para falar “heterocromatina vc só vem até aqui” - A heterocromatina fica ligada a lâmina. No poro nuclear não pode ter lâmina pq vai fechar o poro.
Barreira física: Pode funcionar tanto para a propagação da heterocromatina ou na propagação da eucromatina. Funciona como uma barreira física, se liga a uma sequência de nucleotídeos e vai esconder os próximos nucleossomos (vai deitar em cima dos nucleossomos). E o complexo de leitura vai reconhecer mas a escrita não reconhece o próximo nucleossomo porque ele está escondido.
Inibição: vai reconhecer e interagir na histona anterior e vai impedir que a histona anterior seja modificada.
No final de cada gene tem uma região sequência que chama uma proteína de barreira para aquela modificação de código de histonas, não acontecer para sempre porque se não o código de leitura e escrita, vai ficar lendo e escrevendo até aquele cromossomo acabar. 
Como o código de histonas pode ser feito e propagado? Quem vem primeiro? 
Proteína de regulação gênica, que reconhece um pedaço da sequência de nucleotídeos do DNA e vai se ligar a ele. Com isso, chama a escritora que escreve um pedaço da cauda da histona e chama a leitora. E com isso se configura o complexo de leitura-escrita. Depois a leitora lê e chama outra escritora para escrever na próxima histona... até que chega uma sequência que vai chamar a proteína de barreira (para a propagação) que não deixa a escritora enxergar a próxima histona ou não deixa nem escrever na histona anterior.
EXPRESSÃO GÊNICA= Fatores de transcrição precisam se ligar ao gene que está em fase de eucromatina, para ser expresso 
Proteína de regulação gênica chama a proteína escritora para iniciar a transcrição, que dá espaço para a proteína leitora. ← complexo de leitura. 
Até chegar a uma sequência que chama uma proteína de barreira 
 
Descondensação do DNA na expressão gênica 
Enzimas de modificações das histonas (complexo de leitura/escrita + complexos de remodelamento de cromatina + RNA polimerase) deixa o DNA (fibra de 30nm) em forma de eucromatina e se tiverem fatores de transcrição haverá codificação do gene. 
Cada cromossomo interfásicopossui uma região preferencial no núcleo. Cromossomo em forma de heterocromatina geralmente na periferia, que interage com lâmina nuclear (inativo). Eucromatina geralmente vai até o núcleo para ser expresso, porém só será expresso se tiver fatores de transcrição. 
A localização do gene interfere na expressão. • Existem regiões de silenciamento e regiões de expressão gênica; e a localização do gene ajuda a determinar a sua expressão. 
ESTÁGIO DA CONDENSAÇÃO DO DNA 
1º- nucleossomo (11nm) • 2º- fibra de 30 nm (solenóide) • 3º- fibra de 300 nm 
4º- fibra de 700 nm • 5º cromossomo 1400nm 
Descondensação do DNA na expressão gênica: Acredita-se que o DNA se dobre sobre proteínas que formam o eixo do cromossomo e os domínios de alça pode se descondensar e condensar de acordo com a necessidade da expressão gênica.
Por que podemos dizer que o DNA é uma fita dupla, complementar e antiparalela? 
O modelo consiste de duas cadeias helicoidais de DNA, enroladas ao longo de um mesmo eixo, formando uma dupla hélice de sentido rotacional à direita, cuja duas fitas da hélice estão em direção oposta, ou seja, antiparalelas. Portanto, a orientação das duas fitas é antiparalela. Uma das fitas possui a direção no sentido 5’ à 3’, enquanto que a outra está no sentido 3’à 5’. O DNA é um polímero de nucleotídeos unidos entre si por ligações de pontes de hidrogênio. Nas células, estão dispostos em dupla fita sendo que cada fita está orientada em sentido contrário a outra, por este motivo é dito antiparalelo, os nucleotídeos são compostos por açúcar (pentose), radicais fosfatos e bases nitrogenadas. As bases nitrogenadas são: Adenina, Guanina, Citosina, Timina. Replicação do DNA é o processo de auto -duplicação do material genético mantendo assim o padrão de herança ao longo das gerações.
O que é região reguladora, codificadora e terminadora? 
Região reguladora ou promotora: região situada antes da região codificadora. É os sitio do DNA onde se liga a enzima RNA-polimerase, a enzima responsável pela transcrição do gene. Região codificadora: região a qual a enzima polimerase irá ler o DNA e transcrever em RNA. Região terminadora: é a seqüência nucleotídica que determina o desligamento da RNA-polimerase.
Comente a função das enzimas envolvida no processo de replicação de DNA? 
Nas primeiras etapas deste processo de replicação intervém a enzima quinase Cdc6, que ativa um grupo de proteínas que põe em marcha este processo de cópia do material genético. Helicase: enzima responsável por desemparelhar as duas hélices do DNA ou romper pontes de hidrogênio para que se possam construir as fitas filhas. DNA-polimerase: realiza a polimerização das fitas filhas, ligando um nucleotídeo ao outro.
DNA-topoisomerase: controla a tensão na forquilha, para que o DNA não abra todo de uma vez. DNA- ligase: restabelece a ligação das pontes de hidrogênio, ligam as fitas de DNA. Exonuclease: vem do sentido 3’ -5’, revisando a fita de DNA, corrigindo defeitos na fita filha, faz substituições dos nucleotídeos.
Defina gene: Codifica uma informação completa. Toda sequência nucleotídica necessária e suficiente para a síntese de um polipeptídio onde uma molécula de RNA estável, fragmento de DNA que produz uma proteína. DNA – transcreve – RNA – traduz – PROTEÍNA.
A replicação do DNA ocorre em um ponto qualquer ou específico? A replicação do DNA se dá no sentido 5’- 3’. Pelo fato da estrutura do DNA ser linear em eucariontes, há vários pontos por onde a duplicação de DNA pode iniciar- se. Geralmente ocorre entre no pareamento A – T, por possuir duas pontes de hidrogênio, e terminando no pareamento G – C, que possui três pontes de hidrogênio.