Genética - Replicação, Transcrição e Tradução

by: murilo henrique meurer txxi – passível de erros

Genética – Prova 1

Resumo: Introdução, Replicação, Transcrição, Tradução, Mutação e Reparo

INTRODUÇÃO

Macromoléculas: Formam o material genético, chamadas também de polímeros, conhecidos por nucleotídeos. Os nucleotídeos são formados por um grupo fosfato (negativa o DNA), uma pentose (açúcar e 5 carbonos) e uma base nitrogenada (adenina, guanina, timina, citosina e uracila). Purina: A,G (2 anéis de C); Pirimidinas: C,T/U.

        Nucleotídeos: Em forma livre são trifosfatados (ATP, GTP, TTP, CTP). Carregam a energia química em suas ligações, combinando-se em grupos, formando coenzimas e sendo utilizados como moléculas de sinalização específica.

Formação dos ácidos nucleicos: Os nucleotídeos são ligados entre si por ligações fosfodiester entre átomos de carbono 5’ e 3’. Ocorre então um ataque nucleofílico, com a quebra dos dois últimos fosfatos dos nucleotídeos livres a partir do carbono 3, onde a hidroxila reage com o fosfato do carbono 5, formando fitas (antiparalelas).

Estrutura do DNA: Formato de dupla-hélice helicoidal quando em ambiente aquoso e estável. Se assemelha à uma escada-caracol, onde os corrimões são grupos de fosfato e pentoses e degraus as 2 bases nitrogenadas, unidas por 3 pontes de hidrogênio. Essa estrutura é mantida pelo meio em que o DNA se encontra, sendo o adequado. Esta estrutura possui duas principais formas de sulcos, onde o maior é responsável, geralmente, pela ligação de proteínas específicas à sequência de nucleotídeos. O sulco menor é geralmente responsável pela ligação de proteínas gerais e fatores acessórios gerais. O que difere a ribose e a desoxirribose é uma molécula de oxigênio.[pic 1]

[pic 2]

REPLICAÇÃO

Processo: Quando uma molécula de DNA, em conjunto de outras enzimas, é produzida em dose dupla. Todas as informações da estrutura do DNA são duplicadas. Este processo está envolvido intimamente na divisão celular. Este processo de replicação é responsável pela hereditariedade. A replicação é a criação de duas fitas duplas de DNA a partir de uma.

Dogma central da biologia molecular: É o processo de, a partir de uma informação nucleotídica (DNA), passar essa informação para uma molécula intermediária (RNA), para a produção de uma proteína.

Resumo da replicação: Processo de adição de nucleotídeos em uma cadeia de DNA para a sua duplicação, realizando a produção de duas novas cadeias, usando cadeias antigas como molde. A base é que sempre uma purina irá se ligar a uma pirimidina.

Três modelos: Semiconservativa, onde das fitas originais, é conservada a metade em cada molécula filha. Conservativa, onde ambas moléculas mãe ficam na mesma molécula, havendo a criação de uma molécula filha. Dispersiva, onde não há padrão determinado. O modelo mais aceito é o tipo semiconservativo.

Bolha de replicação: A replicação do DNA acontece neste local. As fitas de DNA estão envoltas por uma estrutura física, que possui inúmeras enzimas que realizam o processo de produção das duas novas fitas de DNA. São cerca de 20 mil bolhas ao mesmo tempo. A partir da origem de replicação existem 2 bolhas, uma que segue para a direita e uma que segue para a esquerda.

Origem de replicação: Local específico do DNA onde irá iniciar o processo de replicação. É onde a molécula de DNA é atacada, as suas pontes de hidrogênio são quebradas, com a molécula se abrindo. Este ponto de origem está em uma região rica em Adeninas-Timinas, por possuírem 2 pontes de hidrogênio, e não 3, como no caso Guanina-Citosina. Desse modo, com menos pontes de hidrogênio a serem quebradas, o gasto energético é consideravelmente menor. São cerca de 10 mil origens por replicação de DNA.

Reconhecimento ORC: A proteína ORC será a responsável por identificar a região anteriormente citada, de ligações AT, e recruta por sinalização química enzimas helicases.

Enzimas e ações:

        Helicases: São as enzimas responsáveis pela quebra das pontes de hidrogênio.

        SSBPs: São proteínas de proteção ao DNA de fita simples para evitar que se liguem.

        DNA-topoisomerase (Girase): Desenrola o DNA, com a função de retirar a tensão criada pela helicase. Realiza uma quebra em uma das fitas para realizar esse giro.

        DNA Ligase: Une a fita de DNA semidescontínua.

        DNA Polimerase: Polimeriza uma fita de DNA usando outra fita como molde. Depende de um pedaço de DNA ou RNA para executar sua função, este pedaço é chamado de primer, que é um fragmento de RNA colocado por uma enzima (primase), para iniciar o trabalho da polimerase. DNA polimerase III polimeriza o DNA, DNA polimerase I destrói o primer de RNA e substitui por DNA, DNA ligase faz a ligação entre dois nucleotídeos da fita recém sintetizada.[pic 3]

        Telomerase: Possui em seu interior um pedaço de DNA, que se liga no fim da fita descontínua, estende um pedaço do cromossomo, para colocar um primer no pedaço estendido, e consequente mais produção de DNA.

Síndrome de Werner: Baixa atividade de telomerase.

TRANSCRIÇÃO

Dogma central da biomol: Replicação 🡪 Transcrição 🡪 Tradução. O DNA armazena a informação, o RNA transfere a informação e a proteína executa a função.

[pic 4]

Gene: É um determinante hereditário de uma função biológica específica. Unidade de herança (DNA) localizada em posição fixa no cromossomo. Nada mais é que uma porção da molécula de DNA. Pode codificar um RNA, seja ele funcional ou informacional.

Produção gênica: Os produtos gênicos são responsáveis pelo funcionamento do organismo como um todo. Um substrato passa por inúmeras reações intermediadas por enzimas, gerando um produto final. A produção de um gene ocorre de acordo com a necessidade fisiológica, metabólica, celular ou tecidual (alguns exemplos são a queratina, a amilase e a álcool desidrogenase).

Expressão diferencial: Cada gene é produzido em um momento específico, dependendo de um gatilho para iniciar. Esse momento varia de acordo com o ambiente e a necessidade celular daquele momento.[pic 5]