Biomol 2

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HIPÓTESES DE REPLICAÇÃO
Semi-conservativo: a fita filha é sintetizada a partir de uma fita molde que não se altera e
uma fita recém sintetizada.
Conservativo: as novas fitas são formadas como cópia da fita parental, que não se altera.
Dispersivo: as fitas novas são formadas a partir de replicações em diversos sítios, de modo
que o DNA parental se dispersa pelas fitas recém sintetizadas.
REPLICAÇÃO
a polimerização ocorre sempre no sentido 5’3’ devido ao antiparalelismo, a fita 3'5' é a
leading, ou senso, e é percorrida continuamente, enquanto a fita 5' 3' é a lagging, ou
anti-senso, e é percorrida de maneira descontínua.
Origem de replicação
Procariontes possuem genoma pequeno, organizado em dupla hélice circular, com único
sítio de replicação, denominado Oric, origem de replicação. A partir desse local, formam-se
duas forquilhas, que se movem em sentidos opostos até se encontrarem.
já a replicação do eucarioto inicia-se em diversos
sítios, chamados de replicons, bolha de replicação. Isso permite que a replicação aconteça
rapidamente.
Forquilha de replicação
A separação das duas cadeias ocorre à medida que as novas fitas são sintetizadas. A
região de separação é denominada forquilha de replicação.
A separação é promovida pelas enzimas helicases. Elas movem-se ativamente sobre as
fitas simples de DNA, utilizando energia oriunda da hidrólise do ATP, e quando encontram
uma região de fita dupla, continua a se mover, separando-a.
As cadeias mantêm-se separadas e sem formar grampos porque as proteínas ligantes ao
DNA de cadeia simples, SBB agem. Elas interagem com a fita simples sem cobrir as bases
e deixando a cadeia esticada, o que facilita a
ação da polimerase.
A separação das fitas promove um super enrolamento da hélice localizada mais à frente, as
DNA girase atuam no relaxamento da cadeia. A topoisomerase 1 relaxa os enovelamentos
a partir de um nick produzido pela a topoisomerase 2.
RNA iniciador
Para que a DNA polimerase inicie a polimerização, é necessário que já exista uma cadeia
de nucleotídeos. A enzima primase catalisa a formação de um primer de RNA sobre a
cadeia molde, que atua como iniciador da DNA
Polimerase.
Essa enzima atua formando o primer inicial da cadeia leading e todos os primers dos
fragmentos de Okazaki da cadeia lagging.
Extensão da fita
A DNA polimerase 3 catalisa o crescimento da cadeia sentido 5'3’ ao emparelhar um
nucleotídeo correspondente à cadeia molde. A enzima catalisa a formação de uma ligação
fosfodiéster entre nucleotídeo e a cadeia, que promove a hidrólise do trifosfato e,
consequentemente, fornece energia para a polimerização.
A enzima polimerase 1, além de catalisar o crescimento 5’3’ da fita, pode agir como
exonuclease. Como só ocorre acréscimo de novos nucleotídeos se os últimos estiverem
corretamente pareados, a polimerase consegue
agir como nuclease nos sentidos 5' 3' e também 3’5’. Esse mecanismo permite conferir os
nucleotídeos inseridos e corrigi-los, se necessário.
A DNA polimerase 3 possui alta processividade, ou seja, uma vez associada à cadeia
molde, não se solta facilmente. Isso ocorre porque a enzima está associada a uma proteína
em formato de anel na cadeia molde, o que a mantém presa associada à polimerase da
cadeia leading, existe também uma helica e as proteínas SBB.
Acredita-se que as proteínas responsáveis pela cadeia lagging se mantenham na forquilha
devido à dobra que a cadeia molde faz para trás. Quando a polimerase 3 da cadeia lagging
encontra um primer ligado a um fragmento de Okazaki, ela se solta da cadeia molde e se
move no sentido da forquilha de replicação até encontrar o primer seguinte. Geralmente
duas polimerases se revezam na síntese da cadeia lagging.
Cadeia lagging
Essa cadeia cresce no sentido contrário da forquilha de replicação. Isso ocorre porque a
polimerase sintetiza curtos segmentos da fita filha no sentido 5'3', que são posteriormente
unidos.
Substituição dos primers
Os primers de RNA precisam ser trocados, por
DNA para completar a síntese da fita.
Pana isso, ocorre ação da enzima RNase H, que vai remover o primer de RNA e deixar uma
lacuna na fita filha. A DNA polimerase 1 vai preencher este espaço, deixando a molécula
completa, exceto por um nick.
A junção dessa quebra é dada pela enzima DNA ligase, que vai catalisar essa ligação a
partir do uso de ATP.
Telômeros
Na região terminal da replicação encontram-se os telômeros, regiões não codificantes que
preservam o material genético de danos oxidativos, degradação, recombinação e
translocação. As divisões celulares diminuem o número de bases nos telômeros e a sua
redução leva ao envelhecimento celular.
As enzimas telomerase, do tipo RT, evitam a degradação do telômero e está presente na
linhagem germinativa e em células tumorais.