Conceitos Básicos Flashcards
DNA
O DNA, ácido desoxirribonucleico, é um polímero (molécula de cadeia longa), que possui várias unidades individuais, chamados monómeros (ou nucleótidos ➝ são considerados as unidades básicas da molécula de DNA, compondo os ácidos nucleicos), unidas em série.
Genes
Segmentos de DNA que contêm a informação genética
Nucleótidos
São compostos por:
- Uma base azotada (adenina, guanina, timina, citosina ou uracilo)
- Uma pentose (açúcar — desoxirribose ou ribose)
- Um grupo fosfato (HPO4)
Açúcar
DNA — Desoxirribose:
- Possui dois hidrogénios no carbono 2’
- A denominação 2’-desoxirribose indica que a estrutura da ribose foi modificada a partir da substituição do grupamento hidroxilo (-OH) unido ao átomo do carbono 2’ por um hidrogénio (-H)
RNA — Ribose:
- Possui um hidrogénio e uma hidroxila no carbono 2’
Bases azotadas
Estruturas simples, ligadas ao carbono1’ do açúcar e que se apresentam em forma de anel simples ou duplo
Os nucleótidos que se polimerizam na formação do DNA são de quatro tipos diferentes:
- 2’ desoxiadenosina 5’ trifosfato (dATP) ➝ Adenina
- 2’ desoxiguanosina 5’ trifosfato (dGTP) ➝ Guanina
- 2’ desoxicitidina 5’ trifosfato (dCTP) ➝ Citosina
- 2’ desoxitimidina 5’ trifosfato (TTP) ➝ Timina
O RNA, ao invés da Timina, possui Uracilo.
Purinas = duplo anel:
- Adenina
- Guanina
Pirimidinas = anel simples:
- Citosina
- Uracilo
- Timina
Emparelhamento de bases: base púrica liga-se a uma pirimídica
» DNA: A=T e C≡G
» RNA: A=U e C≡G
AT ligam-se por 2 pontes de hidrogénio
GC ligam-se por 3 pontes de hidrogénio (logo, é um ligação mais forte apresentando maior estabilidade)
Grupo fosfato
O ácido fosfórico, ao ser adicionado a uma molécula que contém apenas um açúcar ligado a uma base, a qual é denominada nucleosídeo, provoca a conversão dessa molécula num nucleótido, através da ligação do ácido fosfórico ao carbono 5’ do açúcar
Nucleosídeo vs Nucleótido
Nucleosídeo ➝ pentose + base nitrogenada
Nucleótido ➝ fosfato + pentose + base nitrogenada
Numeração dos Carbonos
Os carbonos são sempre numerados da mesma forma 1’, 2’, 3’, 4’, 5’ e 6’, os quais são chamados de um linha, dois linha e assim por diante.
A numeração dos carbonos é importante, pois ela indica à qual posição do carbono outros componentes do nucleotídeo estão ligados
Ligações químicas
-
Ligação N-glicosídica:
- Une átomos de nitrogénio das bases ao carbono 1’ da desoxirribose.
- Forma a base para a estrutura dos nucleosídeos.
-
Nucleotídeo:
- Adição de um ou mais grupos fosfatos ao carbono 5’ do nucleosídeo.
- Composto por base nitrogenada, desoxirribose e fosfato.
-
Ligação fosfoéster:
- Liga o açúcar (desoxirribose) ao fosfato no nucleotídeo.
- Forma a espinha dorsal do DNA.
-
Hidrofobicidade:
- Bases nitrogenadas são hidrofóbicas (pouco solúveis em água).
- Fosfato e desoxirribose são polares e interagem com a água.
-
Estrutura tridimensional do DNA:
- Bases nitrogenadas “escondidas” no interior da dupla hélice.
- Fosfato e desoxirribose mais expostos em contato com água.
Estrutura Helicoidal
Rosalind Frankiln, mãe do DNA, disparou raio-X no DNA e a sua dispersão foi observada num filme fotográfico em que os raio-X produziram “pontos”. A dispersão dos raios X pelos eletrões dos átomos do DNA foi captada num filme fotográfico ao produzir pontos regularmente distribuídos. Rosalind Franklin ajustou os parâmetros de um equipamento de captação de raios-X, obtendo imagens de excelente qualidade. Os dados obtidos sugeriram que a estrutura do DNA seria longa e fina, composta de duas partes similares entre si correndo lado a lado, com repetições, compatíveis com uma estrutura helicoidal. Mas não havia dados suficientes
Estrutura em dupla hélice
Dupla Hélice do DNA: Em 1953, James Watson e Francis Crick propuseram o modelo da dupla hélice para a estrutura do DNA. Eles observaram sete características essenciais que tornam essa molécula estável:
- A dupla hélice consiste em dois polinucleotídeos.
- As bases nitrogenadas estão no interior da hélice, enquanto o arcabouço de açúcar-fosfato fica na parte externa.
- Pontes de hidrogênio conectam as bases nitrogenadas dos dois polinucleotídeos (duas pontes entre A e T, três pontes entre G e C), demonstrando a complementaridade das bases.
- A dupla hélice faz uma rotação a cada 10 pares de bases.
Os polinucleotídeos têm sentidos opostos (5’-3’ e 3’-5’), crucial para processos como replicação e transcrição.
- A dupla hélice possui dois sulcos diferentes.
- A hélice é dextrógira, ou seja, gira para a direita.
As bases (A com T e C com G) só podem parear se as duas cadeias polinucleotídicas estiverem em posição antiparalela, com orientação oposta. A estrutura da dupla hélice é como uma escada em espiral, com açúcares e fosfatos voltados para o exterior. As ligações açúcar-fosfato são de polaridade 5’ para 3’.
Tipos de ligação na cadeia de dupla hélice
- Ligações covalentes:
» Fortes e estáveis
» No backbone do DNA - Pontes de hidrogénio:
» fracas
» dependentes do ambiente
» transitórias
» permite mudanças na conformação 3D
» na base do DNA
