Resumo - Biologia Molecular Bibliografia: Zaha, 2010

Resumo - Biologia Molecular
Bibliografia: Zaha, 2010 - Biologia molecular Básica; Alberts B.
- Biologia molecular
No núcleo celular humano encontram-se normalmente proteínas histonas e não
histonas junto à 46 moléculas de DNA. Essa junção irá formar a cromatina, ou
seja, dentro do núcleo em condições normais existem 46 fibras de cromatinas.
Além das cromatinas, dentro do núcleo encontra-se o nucléolo. O nucléolo
também é formado de DNA e proteínas, porém as proteínas presentes no
nucléolo são sulfídricas (ricas em enxofre) e por este motivo (interação entre
corante X proteínas) está região fica mais corada.
A fibra da cromatina poderá se apresentar mais frouxa ou mais condensada.
A região da cromatina frouxa é chamada de eucromatina e a região mais
condensada chama-se heterocromatina.
Quando observada no microscópio a eucromatina apresenta-se menos corada
do que a heterocromatina. Além disso, na região de eucromatina a transcrição
(e consequentemente maior tradução) ocorre mais facilmente do que na
heterocromatina.
Na mitose, durante a prófase, a cromatina começa a ficar mais condensada, o
nucléolo fica menos visível e o envoltório nuclear está desaparecendo.
Na metáfase são observados cromossomos e não existe mais envoltório nuclear.
DNA+proteínas → cromatina → cromatina muito condensada → cromossomos
Gene: São regiões da cromatina onde ficam as informações genéticas.
Expressão gênica = Toda vez que ocorre a transcrição.
Fenótipo: Resultado do genótipo.
Figura 1 H (heterocromatina)/E (eucromatina)
ESTRUTURA DOS CROMOSSOMOS
DNA (composição e estrutura):
Definição: Dupla fita antiparalela e em hélice que contém informação genética
codificada. Cada fita de DNA é formada pela junção de um grande número de
nucleotídeos.
No DNA a quantidade, sequência e a porcentagem da frequência de
nucleotídeos é variável, tornando possível a variedade genética.
Cada nucleotídeo é composto por três diferentes tipos de moléculas:
- Um açúcar (pentose) chamado desoxirribose.
- Um grupo fosfato
- Uma base nitrogenada (podendo ser: adenina, timina, guanina ou citosina)
Para a formação da molécula de DNA é necessário que ocorra 2 ligações
entre os nucleotídeos:
LIGAÇÃO FOSFODIÉSTER: Para manter a estrutura de somente 1 fita, ocorre
uma ligação covalente entre o fosfato e a pentose, chamada de ligação
fosfodiéster. Essa ligação ocorre no quinto e no terceiro carbono da pentose, e
devido à está formação, a cadeia de DNA fica com uma direção determinada,
fazendo com que o crescimento do DNA ocorra na direção de 5' para 3'.
PONTES DE HIDROGÊNIO: Para manter as 2 fitas ligadas é necessária uma
ligação entre as bases nitrogenadas. As bases apresentam estrutura química
que favorece ligações de pontes de hidrogênio, e sempre ocorre de maneira
padronizada juntando uma purina com uma pirimidina, especificamente: adenina
com timina e citosina com guanina. Sendo que, a adenina forma duas pontes de
hidrogênio com a timina e a citosina forma três pontes de hidrogênio com a
guanina.
OBS:
O grupo fosfato e o açúcar (parte hidrofílica) - estão localizados na parte externa
da molécula.
As bases nitrogenadas (parte hidrofóbica) - estão localizadas na parte interna da
molécula.
* Está formação também ajuda a manter a dupla hélice.
DESNATURAÇÃO DO DNA
A desnaturação ocorre quando as pontes de hidrogênio são rompidas por fatores
físicos ou químicos (temperatura, ph, ácidos, salinidade/osmolaridade).
Quando as pontes de hidrogênio se rompem, as duas fitas de DNA ficam livres.
Lembrando que a ligação da Adenina e Timina possuem somente 2 pontes de
hidrogênio, sendo assim, são mais fáceis de serem rompidas pelo agente
desnaturante, logo, o nível de energia que será utilizado para ocorrer a
desnaturação depende das bases nitrogenadas e da quantidade de nucleotídeos
que a dupla fita de DNA possui.
RENATURAÇÃO DO DNA
Quando o ambiente volta a condições propícias, as duas fitas de DNA
novamente se enrolam formando o DNA dupla fita. Este processo envolve duas
etapas: uma mais lenta, pois envolve o encontro casual das fitas
complementares de DNA, formando um curto segmento de dupla hélice; e outra
mais rápida, envolvendo a formação das pontes de hidrogênio entre as bases
complementares, reconstruindo a conformação tridimensional.
FIBRA DE CROMATINA E CROMOSSOMO
A fibra de cromatina é formada pela união do DNA com proteínas histonas e não
histonas.
O objetivo da compactação é diminuir o comprimento e aumentar o diâmetro dos
cromossomos.
NÍVEIS DE COMPACTAÇÃO DE CROMATINA:
NUCLEOSSOMOS: Trata-se da associação de um grupo específico de
histonas(1 par de H2A, H2B, H3 e H4, que ligadas constituem um octâmero) e
de um segmento de dupla hélice de DNA que enrola-se (duas voltas) em torno
do octamêro.
SOLENÓIDES: Quando uma proteína histona chamada H1 liga-se a uma região
específica do nucleossomo, o DNA sofre um dobramento helicoidal, tornando-se
mais compactado.
ALÇAS: Depois da formação do solenóide, ocorre a ação de proteínas fibrosas
(chamadas de proteínas do esqueleto ou proteínas Scaffold) que possuem
função de sustentar o cromossomo. A fibra de cromatina que está na forma de
solenóide se liga as proteínas Scaffold, e cada vez mais se enovela.
CROMOSSOMOS: Período com maior condensação da cromatina e ocorre na
metáfase.
Os cromossomos variam em tamanho, forma e em localização do centrômero.
Quando ocorrem alterações no número de cromossomos e/ou na estrutura dos
mesmos, ocorrem os distúrbios genéticos.
Figura 2- a) dupla fita de DNA; b) nucleossomos; c) solenóides; d/e) alças; f) cromossomo.