Pós-graduação
  1. Química Física  1.1. Termodinâmica  1.1.1. Leis da Termodinâmica  1.1.2. Entalpia e capacidade térmica  1.1.3. Entropia e energia livre  1.1.4. Equilíbrio de Fases  1.1.5. Termodinâmica estatística  1.1.6. Ciclo termodinâmico  1.1.7. Fugacidade e atividade  1.2. Química Quântica  1.2.1. Princípios da mecânica quântica  1.2.2. Equação de Schrödinger  1.2.3. Partícula em uma caixa  1.2.4. Operadores e autovalores  1.2.5. Orbitais atômicos  1.2.6. Teoria do orbital molecular  1.2.7. Teoria de Perturbação  1.2.8. Teoria de ligação de valência  1.2.9. Hibridização e ligação química  1.3. Cinética química  1.3.1. Leis de velocidade e mecanismos de reação  1.3.2. Teoria das colisões  1.3.3. Teoria do estado de transição  1.3.4. Cinética Enzimática  1.3.5. Reações em Cadeia e Polimerização  1.3.6. Reações fotoquímicas  1.4. Mecânica estatística  1.4.1. Funções de Partição  1.4.2. Funções de distribuição molecular  1.4.3. Distribuição de Boltzmann  1.4.4. Estatísticas de Bose–Einstein e Fermi–Dirac  1.5. Espectroscopia  1.5.1. Rotational Spectroscopy  1.5.2. Espectroscopia Vibracional  1.5.3. Espectroscopia Eletrônica  1.5.4. Espectroscopia de ressonância magnética nuclear  1.5.5. Espectrometria de Massa  1.5.6. Espectroscopia Raman  1.5.7. Espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica  1.6. Química de superfícies e coloidal  1.6.1. Isoterma de absorção  1.6.2. Tensão Superficial e Molhabilidade  1.6.3. Estabilidade Coloidal  1.6.4. Catalysis  1.6.5. Emulsões e micelas  1.7. Eletroquímica  1.7.1. Equação de Nernst  1.7.2. Células eletroquímicas  1.7.3. Condutividade e mobilidade  1.7.4. Guerra  1.7.5. Células de combustível  1.7.6. Eletrólise
  2. Química orgânica  2.1. Mecanismo de Reação  2.1.1. Reações de substituição nucleofílica  2.1.2. Reações de adição eletrofílica  2.1.3. Reações de eliminação  2.1.4. Reações de rearranjo  2.1.5. Reações radicais  2.1.6. Reações pericíclicas  2.2. Espectroscopia e determinação estrutural  2.2.1. Espectroscopia UV-Vis  2.2.2. Espectroscopia IR  2.2.3. Espectroscopia de RMN  2.2.4. Espectrometria de Massas  2.2.5. Cristalografia de Raios X  2.3. Estereoscópico  2.3.1. Quiralidade e atividade óptica  2.3.2. Análise estrutural  2.3.3. Isomerismo geométrico  2.3.4. Dynamic Stereochemistry  2.4. Química Organometálica  2.4.1. Reagentes organolítio e organomagnésio  2.4.2. Reações de acoplamento cruzado catalisadas por paládio  2.4.3. Complexos de Metais de Transição  2.4.4. Ligação metal-carbono  2.5. Química dos polímeros  2.5.1. Mecanismo de Polimerização  2.5.2. Características dos Polímeros  2.5.3. Polímero Biodegradável  2.5.4. Polímero condutor  2.5.5. Polímeros Supramoleculares  2.6. Química medicinal  2.6.1. Design e desenvolvimento de medicamentos  2.6.2. Farmacocinética e farmacodinâmica  2.6.3. Relações estrutura-atividade  2.6.4. Acoplamento Molecular e Triagem de Medicamentos
  3. Química inorgânica  3.1. Química de coordenação  3.1.1. Teoria do Campo Cristalino  3.1.2. Teoria do campo dos ligantes  3.1.3. Série Espectroquímica  3.1.4. Quelação e estabilidade  3.2. Química Organometálica  3.2.1. Carbonilos Metálicos  3.2.2. Catalise por complexos organometálicos  3.2.3. Metalocènicos  3.3. Química bioinorgânica  3.3.1. Metaloproteínas e enzimas  3.3.2. O papel dos metais em sistemas biológicos  3.3.3. Transporte e armazenamento de íons metálicos  3.4. Química do estado sólido  3.4.1. Estruturas Cristalinas  3.4.2. Teoria de bandas dos sólidos  3.4.3. Supercondutores  3.4.4. Defeitos no cristal  3.5. Lantanídeos e Actinídeos  3.5.1. Configuração eletrônica em lantanídeos e actinídeos  3.5.2. Química de coordenação dos lantanídeos  3.5.3. Propriedades Magnéticas dos Lantanídeos
  4. Química Analítica  4.1. Cromatografia  4.1.1. Cromatografia Gasosa  4.1.2. Cromatografia Líquida de Alta Performance  4.1.3. Cromatografia em Camada Delgada  4.2. Técnicas Espectroscópicas  4.2.1. Espectroscopia de absorção atômica  4.2.2. Difração de raios X  4.2.3. Espectroscopia de plasma acoplado indutivamente  4.3. Métodos Eletroanalíticos  4.3.1. Potenciometria  4.3.2. Voltametria  4.3.3. Colometria  4.4. Espectrometria de Massa  4.4.1. Técnica de Ionização  4.4.2. Padrão de Fragmentação  4.5. Quimiometria  4.5.1. Análise multidisciplinar  4.5.2. Aprendizado de Máquina em Química
  5. Química Teórica e Computacional  5.1. Simulação de dinâmica molecular  5.1.1. Campos de força e minimização de energia  5.1.2. Simulação de Monte Carlo em simulações de dinâmica molecular  5.2. Métodos de química quântica  5.2.1. Teoria de Hartree–Fock  5.2.2. Teoria do funcional da densidade  5.2.3. Métodos semi-empíricos  5.3. Design computacional de medicamentos  5.3.1. Acoplamento Molecular  5.3.2. Modelagem QSAR  5.3.3. Triagem Virtual
  6. Bioquímica  6.1. Cinética Enzimática  6.1.1. Cinética de Michaelis-Menten  6.1.2. Mecanismo de inibição  6.2. Metabolismo e Bioenergética  6.2.1. Glicólise  6.2.2. Ciclo do ácido cítrico  6.2.3. Cadeia de transporte de elétrons  6.3. Biologia Molecular  6.3.1. Replicação e reparo do DNA  6.3.2. Síntese de proteínas  6.3.3. Regulação Genética  6.4. Bioquímica Estrutural  6.4.1. Dobramento de Proteínas  6.4.2. Biofísica de Membranas
  7. Química Ambiental  7.1. Química Atmosférica  7.1.1. Gases de efeito estufa  7.1.2. Destruição da Camada de Ozônio  7.1.3. Poluentes do ar e fumaça  7.2. Química da Água  7.2.1. pH e dureza da água  7.2.2. Tratamento de águas residuais  7.2.3. Química Aquática  7.3. Química do Solo  7.3.1. Contaminação por metais pesados  7.3.2. pH do Solo e Capacidade Tamponante  7.3.3. Ciclo de nutrientes  7.4. Toxicologia e Segurança Química  7.4.1. Toxicocinética  7.4.2. Avaliação de Risco em Toxicologia e Segurança Química em Química Ambiental  7.4.3. Efeitos dos poluentes no ambiente

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Replicação e reparo do DNA


Replicação e reparo do DNA são processos vitais que garantem a integridade e continuidade da vida em nível molecular. O DNA, ou ácido desoxirribonucleico, é o material genético em humanos e quase todos os outros organismos. Cada célula de um organismo contém o mesmo DNA, e o DNA desempenha um papel vital no armazenamento das informações genéticas necessárias para o crescimento, desenvolvimento, funcionamento e reprodução desse organismo.

Estrutura do DNA

O DNA é composto por duas cadeias que se enrolam uma ao redor da outra para formar uma dupla hélice. Cada cadeia é composta por moléculas simples chamadas nucleotídeos, que consistem em um açúcar, um grupo fosfato e uma base nitrogenada. As quatro bases nitrogenadas no DNA são adenina (A), timina (T), guanina (G) e citosina (C).

Componente de um Nucleotídeo: [Fosfato] - [Açúcar] - [Base]

No DNA, as bases em uma cadeia emparelham-se com bases na outra cadeia: adenina com timina, e guanina com citosina. Este emparelhamento de bases é fundamental para a estrutura da dupla hélice.

ATGC

Replicação do DNA

A replicação do DNA é o processo pelo qual uma molécula de DNA de fita dupla é copiada para formar duas moléculas de DNA idênticas. Este processo é semiconservador, o que significa que cada uma das duas novas fitas duplas de DNA consiste em uma fita antiga e uma fita nova.

O processo de replicação começa em locais específicos do DNA conhecidos como origens de replicação. A partir dessas origens, a replicação do DNA prossegue em duas direções, formando forquilhas de replicação onde a dupla hélice de DNA é desenrolada.

Etapas da Replicação do DNA:

  1. Desenrolamento do DNA: Enzimas chamadas helicases desenrolam a dupla hélice na origem da replicação, formando forquilhas de replicação.
  2. Ligação do Primer: Sequências curtas de RNA chamadas primers são sintetizadas pela primase e colocadas no DNA para fornecer um ponto de partida para a síntese de DNA.
  3. Extensão: As DNA polimerases, com base na fita de DNA molde, adicionam novos nucleotídeos à extremidade 3' da cadeia de DNA em crescimento.
  4. Terminação: O processo de replicação termina quando as DNA polimerases alcançam o ponto de terminação, ou a região onde duas forquilhas de replicação se encontram.
DNA ParentalDNA Parental

Fitas líder e retardada

Durante a replicação, as DNA polimerases só podem sintetizar novo DNA na direção 5' para 3'. Isso cria uma fita líder e uma fita retardada em cada forquilha de replicação. A fita líder é sintetizada continuamente na direção da forquilha de replicação, enquanto a fita retardada é sintetizada de forma descontínua em segmentos conhecidos como fragmentos de Okazaki.

Fita Líder: sintetizada continuamente Fita Retardada: sintetizada em fragmentos (fragmentos de Okazaki)

A DNA ligase subseqüentemente junta os fragmentos de Okazaki para formar uma fita contínua.

Mecanismos de reparo do DNA

O DNA pode ser danificado por fatores ambientais, como luz ultravioleta, radiação e produtos químicos, ou por processos celulares normais. Danos ao DNA podem levar a mutações, que se não forem corrigidas podem resultar em uma série de doenças, incluindo câncer. Felizmente, as células desenvolveram vários mecanismos de reparo do DNA para manter a integridade genética.

Tipos de reparo do DNA

  • Reparo de Mismatches: Corrige erros que ocorrem durante a replicação do DNA, onde a base incorreta é inserida.
  • Reparo por Excissão de Base: Repara danos em um único nucleotídeo causados por oxidação, desaminação ou alquilação.
  • Reparo por Excissão de Nucleotídeos: Repara grandes lesões distorcidas na hélice, como dímeros de timina causados pela luz UV.
  • Reparo de Quebra de Fita Dupla: Quebras no DNA, que podem ser causadas por radiação ou estresse oxidativo, são reparadas usando métodos como união de extremidades não homólogas e recombinação homóloga.

Procedimento de Reparo por Excissão de Base:

  1. Reconhecimento: A base danificada é reconhecida e removida pela enzima DNA glicosilase.
  2. Corte: Um sítio abásico (sítio AP) é criado, que é então cortado pela enzima AP endonuclease.
  3. Síntese: A DNA pol preenche a lacuna com o nucleotídeo correto.
  4. Ligação: A DNA ligase sela a marca deixada na espinha dorsal de açúcar-fosfato.

Conclusão

Compreender a replicação e o reparo do DNA é importante porque estabelece a base para avanços em genética, medicina e biotecnologia. Estudando esses processos, os cientistas podem desenvolver tratamentos direcionados para distúrbios genéticos e melhorar técnicas de engenharia genética.


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