Biologia Molecular - Capítulo 5: DNA e Cromossomas

Introdução

• Este documento é um resumo do livro "Alberts".
• O módulo cobre Biologia Molecular e Celular.
• Foi elaborado por Mónica Rodrigues no ano lectivo de 2017-2019.

Prefácio

• O documento foi atualizado e torna-se menos confuso.
• O prefácio agradece ajuda de colegas e amigos.
• O documento não inclui aulas práticas.

Capítulo 5 - DNA e Cromossomas

• Os cromossomas são constituídos por proteínas (ex: histonas) e DNA.
• O DNA carrega a informação genética.
• As proteínas controlam e enrolam longas moléculas de DNA.
• Uma molécula de DNA consiste em duas cadeias complementares de nucleótidos.
• O nucleótido é composto por uma base azotada (A, T, C, G), um grupo/s fosfato e uma pentose (açúcar de 5 carbonos).
• As duas cadeias estão dispostas em hélice.
• As bases azotadas unem-se através de pontes de hidrogénio.
• Os nucleótidos de uma cadeia estão ligados uns aos outros por ligações fosfodiéster.
• Os cientistas pensavam antigamente que o material genético eram as proteínas, mas depois perceberam que era o DNA.

Capítulo 2 - Estrutura dos cromossomas eucarióticos

• O cromossoma é a estrutura condensada de DNA.
• O DNA está ligado a proteínas (histonas e não histonas).
• O complexo de proteínas histonas (H2A, H2B, H3 e H4 juntamente com a H1) forma nucleossomas.
• Os nucleossoma têm afinidade com o DNA por terem carga positiva.
• A heterocromatina forma uma forma mais condensada da cromatina, geralmente associada a telómeros e centrómeros.
• A eucromatina é uma forma descondensada da cromatina que permite maior acessibilidade às proteínas e fatores de transcrição.
• A estrutura dos cromossomas eucarióticos serve para compactar o DNA.

Capítulo 6 - Replicação, reparação e recombinação

• A replicação de DNA é o processo de duplicação do DNA durante a divisão celular.
• A replicação é semiconservativa, já que cada cadeia de DNA nova consiste numa cadeia antiga e numa nova.
• A replicação inicia-se nas origens de replicação, e ocorre em duas direcções (e assim chamamos a este processo de bidirecional).
• O DNA é composto por nucleótidos, formados por uma base azotada, um açúcar e um grupo fosfato.
• A replicação continua nas duas extremidades da dupla hélice de forma antiparalela (uma 5’ para 3’ e outra 3’ para 5’).

Capítulo 7 - De DNA a proteínas

• As proteínas são constituídas de aminoácidos unidos por ligações peptídicas, numa sequência específica determinada pelo gene.
• O DNA é primeiro copiado em RNA, num processo chamado transcrição.
• As moléculas de RNA transcritas são depois utilizadas para sintetizar proteínas, num processo chamado tradução.
• Os tipos de RNA incluem mRNA (mensageiro), rRNA(ribossómicos) e tRNA (de transferência).
• O mRNA carrega instruções de como sintetizar uma proteína específica fornecida pelo gene.
• O rRNA estrutura o ribossoma para a síntese de proteínas.
• O tRNA leva aminoácidos específicos aos ribossomas de acordo com as instruções do mRNA e une-os para sintetizar a proteína.

Capítulo 8 - Controlo da Expressão Génica

• A expressão génica é o processo pelo qual as células controlam a forma como sintetizam proteínas.
• As células têm um conjunto completo de genes, mas apenas alguns estão expressos numa dada célula, dando-lhe a sua especificidade.
• O controlo da expressão génica pode ocorrer em muitos níveis, da transcrição ao processamento de RNAs e à tradução.
• O controlo ocorre principalmente através de proteínas reguladoras que podem ligar-se a sequências de DNA regulatórias, ativando ou inibindo a transcrição génica.
• A regulação da transcrição pode ser realizada por activadores e repressores, que influenciam a ligação da RNA polimerase ao promotor.
• Há também reguladores de transcrição que podem regular a expressão génica mais distante controlando genes a várias distâncias.
• Os eucariotas usam um mecanismo mais elaborado para transcrever porque seu DNA está compactado com as proteínas histonas.

Capítulo 9 - Genes e genomas

• O genoma é o conjunto completo do material genético de um organismo, que inclui todos os genes.
• Os gâmetas (espermatozóide e óvulo, por exemplo) contêm um único conjunto de cromossomas (haploides).
• Na meiose, as células germinativas (diploides) dividem-se para produzir gâmetas (haploides)
• Os retrovírus são tipos de vírus que revertem o fluxo de informação genética, usando RNA como molde para sintetizar DNA.
• Os polimorfismos são variações na sequência de nucleótidos comuns numa população.
• Os polimorfismos de nucleótidos único (SNPs) referem-se a variações em um único nucleótido entre indivíduos.
• As sequências repetitivas em DNA também apresentam muitas variações entre os individuos.
• É possível distinguir 2 tipos diferentes de elementos genéticos móveis (transposões): os transposões de DNA e os retrotransposões.

Capítulo 10 - Manipulação genética

• O DNA é isolado das células utilizando técnicas de restrição.
• Os fragmentos de DNA são separados por tamanho numa técnica chamada eletroforese por gel.
• A técnica de PCR pode gerar bilhões de cópias de sequências de DNA específicas de interesse.
• A hibridização é uma técnica que usa sondas de DNA para identificar sequências de DNA específicas num gel de eletroforese.
• Os organismos são manipulados com o propósito de produzir proteínas úteis pela introdução do DNA recombinante.
• Os dois métodos mais comuns são a clonagem do DNA em bactérias e clonagem por PCR e as bibliotecas genómicas e cDNA.

Outros Capítulos

• Os outros capítulos descrevem muitos mecanismos detalhados na célula e tipos de tratamento de doenças.

Este quiz aborda o Capítulo 5 do livro 'Alberts', focando na estrutura e função do DNA e dos cromossomas. Explora a composição molecular, incluindo nucleótidos, bases azotadas e ligações químicas. Perfeito para estudantes que desejam aprofundar seu entendimento sobre biologia molecular.