R a f a e l C a r d o s o R i a l

S á v i o M e s t r e L o p e s

T h i a g o G o m e s R i c c i

METABOLISMO E PIRIMIDINAS

Prorª. Drª.

Nucleotídeos são compostos ricos em energia e que auxiliam os processos metabólicos, principalmente as biossínteses, na maioria das células. Funcionam ainda como sinais químicos, respondendo assim a hormônios e outros estímulos extracelulares; eles são também componentes estruturais de cofatores enzimáticos, intermediários metabólicos e ácidos nucleicos.

Os nucleotídeos podem ser considerados os monômeros do DNA/RNA, sendo o polímero, o próprio DNA/RNA.

Os nucleotídeos são compostos por uma base nitrogenada, uma pentose e um grupo fosfato. As bases nitrogenadas podem ser classificadas em: pirimidinas e púricas, onde a base está ligada ao carbono 3 da pentose e o fosfato está esterificado ao carbono 5 da mesma.

1. INTRODUÇÃO

Tanto o DNA como o RNA tem duas bases púricas: a adenina e a guanina. Eles possuem também uma pirimidina principal: a citosina. Mas existe uma diferença entre as bases de DNA e RNA: a segunda base pirimídica, que vai ser a timina no DNA e a uracila no RNA.

O DNA é o principal constituinte dos cromossomos. Os genes são segmentos de molécula de DNA ,responsáveis pelas características dos indivíduos. O RNA participa principalmente do processo de síntese de proteínas.

1. INTRODUÇÃO

PURINAS E PIRIMIDINAS

Dímero de pirimidina é um composto orgânico formado por duas bases pirimidínicas sucessivas ou espacialmente próximas numa seqüência de DNA, unidas por uma ligação covalente. É um composto relativamente estável, resistente a ação de agentes químicos e enzimas. Sua formação está condicionada a agentes externos, e portanto é considerado um dano ao material genético, e sua presença pode impedir o processo de replicação do DNA, causando morte celular.

Os dímeros de pirimidina são formados principalmente mediante a ação de radiação ionizante. A radiação promove a quebra das ligações entre as pirimidinas e as purinas na fita oposta e a pronta união entre as pirimidinas adjacentes, ou próximas entre si por ocasião de uma dobra na cadeia.

2. DÍMERO DE PIRIMIDINA

A estabilidade desta nova ligação faz com que as duas fitas do DNA percam permanentemente o contato entre si nos pontos onde os dímeros são formados, prejudicando a codificação de RNA e comprometendo as funções da célula ainda em interfase.

No momento da replicação celular, a enzima DNA-Polimerase é a responsável pelo reconhecimento e correção de danos nas fitas de DNA, bem como pela sua separação e síntese de novas fitas. No entanto, esta enzima é incapaz de corrigir os dímeros de pirimidina, bem como de reconhecer estas bases pirimidínicas no momento da separação das fitas e da polimerização de novas fitas, virtualmente paralisando todo o processo de replicação de maneira irreversível. O DNA então se torna inoperante, causando a morte celular.

DÍMEROS DE PIRIMIDINA

O DNA de um organismo não é uma molécula estática. Frequentemente suas bases estão expostas a agentes, naturais ou artificiais, que provocam modificações na sua estrutura ou composição química. Modificações súbitas e hereditárias no material genético são denominadas mutações. Geralmente, os organismos portadores de uma mutação em um determinado Gene apresentam problemas na sua sobrevivência e diversas alterações.

Todos os seres vivos sofrem um certo número de mutações, como resultado de funções celulares normais ou interações aleatórias com o ambiente. Tais mutações são denominadas espontâneas. A ocorrência de mutações pode ser aumentada pelo tratamento com determinados compostos. Tais compostos são denominados agentes mutagênicos e as modificações que eles causam mutações induzidas.

MUTAÇÕES

Quando a alteração é de uma base (que pode sofrer substituição, adição ou deleção) e o resultado é o mau funcionamento do sistema celular que replica ou repara o DNA, ocorrendo alteração na cadeia polinucleotídica formada, ou de uma interferência química diretamente sobre as bases do DNA, denomina-se mutação de ponto ou mutação pontual.

As mutações são causadas pelos agentes mutagênicos ou mutágenos. Estes podem ser biológicos (tautomerismo de bases), físicos (radiação) ou químicos (acridinas, principalmente):

MUTAÇÕES

Tautomerismo de base: são pareamentos errôneos no arranjo do DNA. Ao invés de haver o pareamento adenina-timina e guanina-citosina, pode ocorrer adenina-citosina e timina-guanina.

Radiação ionizante: na maioria dos estudos, a freqüência de mutações de ponto é diretamente proporcional à dose de irradiação (raios X, raios gama e raios cósmicos).

Radiação ultravioleta: são absorvidos pelas purinas e pirimidinas, formando hidratos de pirimidinas e dímeros de pirimidinas (dimerização da timina – onde duas timinas próximas, de uma mesma fita de DNA, ligam-se, prejudicando o ajuste da dupla fita).

Acridinas: estes compostos se intercalam entre a dupla fita, causando a inserção ou deleção de um ou mais pares de bases. Há alteração no módulo de leitura do DNA.

Alquilas: há transferência de grupos metil ou etil para os sítios reativos das bases e dos fosfatos da cadeia de DNA.

MUTAÇÕES