Estrutura do DNA e do RNA em 3D – do nucleotídeo ao nucleossomo

BiologiaGenéticaIdades 17–18

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Um modelo 3D giratório do DNA: nucleotídeos (fosfato, açúcar, base) se unem por ligações fosfodiéster em fitas 5′→3′, e duas fitas antiparalelas formam uma dupla-hélice dextrógira com pares A–T (2 ligações de hidrogênio) e G–C (3 ligações), sulcos maior e menor, 10,5 pb por volta e 2 nm de largura. Você edita a sequência e acompanha a tabela de bases das regras de Chargaff, compara DNA com RNA e cromossomos procarióticos com eucarióticos, e explora nucleossomos e fibras de cromatina, além de uma Foto 51 simulada e do experimento de Hershey e Chase. Inclui uma visualização em diagrama 2D.

Aula: Estrutura do DNA e do RNA; nucleotídeos, pareamento complementar de bases e regras de Chargaff; cromossomos procarióticos e eucarióticos; nucleossomos

O que mostra

O DNA é um polímero de nucleotídeos, cada um formado por um fosfato, o açúcar desoxirribose e uma base nitrogenada. Reações de condensação os unem por ligações fosfodiéster em uma fita com extremidades 5′ e 3′. Duas fitas antiparalelas formam uma dupla-hélice dextrógira mantida por ligações de hidrogênio entre bases complementares: A com T (duas) e G com C (três). Cada par une uma purina a uma pirimidina, por isso a hélice tem 2 nm de largura, com 0,34 nm por par e cerca de 10,5 pares por volta. Nos eucariotos, cerca de 147 pb envolvem cada octâmero de histonas, formando um nucleossomo.

Como usar

Em Dupla-hélice, digite uma sequência ou clique em um par de bases para trocá-lo e compare as linhas da tabela de bases para testar as regras de Chargaff. Em Nucleotídeos, adicione bases uma a uma e conte ligações e moléculas de água. Use DNA e RNA e Cromossomos para comparar estruturas. Em Nucleossomo, ajuste DNA de ligação, clique em Registrar resultado e compare as linhas. Em História, mova os controles da Foto 51 e percorra Hershey e Chase com Próximo passo.

Parâmetros que você pode mudar

  • Tela Dupla-hélice de DNA, Nucleotídeos e uma fita simples, DNA comparado com RNA, Cromossomos procarióticos e eucarióticos, Nucleossomo e fibras de cromatina, História da descoberta
  • Visualização 3D (giratória), 2D (diagrama plano)
  • Sequência da fita 1 (5′→3′, só A, T, G, C; 4–40 nucleotídeos)
  • Pares de bases por volta da hélice 10,5 (DNA em solução, 3,6 nm por volta), 10 (valor arredondado, 3,4 nm por volta)
  • Mostrar ligações de hidrogênio
  • Nível de empacotamento na tela Nucleossomo (1 = um nucleossomo, 2 = fibra de 10 nm, 3 = fibra de 30 nm) 1–3
  • Comprimento do DNA de ligação entre nucleossomos 10–90 pb
  • Com histona H1
  • Cromossomo eucariótico comparado com E. coli Cromossomo 1 humano, Cromossomo 21 humano, Cromossomo IV de levedura
  • Número de plasmídeos na célula bacteriana 0–5
  • Seção de história Difração de raios X (Foto 51), Experimento de Hershey e Chase
  • Marcador radioativo (experimento de Hershey e Chase) ³²P (marca o DNA), ³⁵S (marca a proteína)

Perguntas para explorar

  1. Se uma amostra de DNA tem 30% de adenina, qual porcentagem de suas bases é guanina?
  2. Por que um DNA rico em pares G–C precisa de temperatura mais alta para separar as fitas?
  3. Como muda o número de nucleossomos a cada 10.000 pb quando o DNA de ligação fica mais longo?