Duplicação do DNA

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Duplicação do DNA
Renato Sathler Avelar
Compartimentos intracitoplasmáticos
DNA
Compartimentos intracitoplasmáticos
DNA
2
O
H
O
H H
H H
CH
4’
3’
2’
1’
C
C
C
H2N
N
N H
C	N
H N
Ligação Fosfodiester
5’
2
H
H H
2’
1’
O	5’CH
4’
H H
3’OH
G
N
O -
O
P O
C
C
C
NH2 C
H
N
N H
N
H N
A
N
Compartimentos intracitoplasmáticos
Duplicação do DNA
DNA
polimerase
DNA
polimerase I
DNA
polimerase II
DNA
polimerase III
Reparo e replicação
Reparo
Síntese
Compartimentos intracitoplasmáticos
Duplicação do DNA
Características do Processo de Duplicação do DNA
O processo de duplicação do DNA é mais bem estudado em procariotas (uma molécula de DNA circular fechada de aproximadamente 1 x 106 pb) do que em eucariotas.
Processo Semi-conservativo
Porquê a nova fita de DNA retém apenas uma fita de DNA molde parental.
Compartimentos intracitoplasmáticos
Duplicação do DNA
G
A
G
A
T
G
G
C
T
T
C
C
T
C
C
G
A
G
A
C
3’
5’
3’
5’
G
A
T
C
3’
T
G
A
C
A
C
A
C
5’
G
T
A
G
A
C
3’
5’
3’
5’
Fita Molde
Fita Molde
G
A
G
A
A
C
T
G
G
C
C
T
T
C
C
T
T
C
C
G
A
G
G
G
A
C
3’
5’
5’
3’
Processo Semi-conservativo
Forquilha de
replicação
Fita Lider	5’
Fita atrasada
Compartimentos intracitoplasmáticos
Duplicação do DNA
Processo Semi-conservativo
Compartimentos intracitoplasmáticos
Duplicação do DNA
seja	sintetizada
utilizando-se	como	molde	a	outra	fita	complementar	de
DNA	parental,	pela	adição	de	nucleotídeo
(nt)	à
Processo Semi-conservativo
Requer	que	uma	fita	nova	de	DNA
extremidade 3’ da fita nascente, obedecendo ao exato pareamento de bases com a fita complementar.
Para isto é necessário que se tenha uma seqüência de nucleotídeos já montada para que a DNA polimerase prossiga o alongamento da fita filha.
Compartimentos intracitoplasmáticos
Duplicação do DNA
Posteriormente este “primer” é retirado pela atividade exonucleásica 5’- 3’ da DNA polimerase I, que verifica toda a fita de DNA recém sintetizada.
Para a duplicação do DNA
Desóxiribonucleotídeos
(uma
Quem	produz	esta	seqüência	é	a	DNA	primase seqüência de RNA).
Primer ou iniciadores
Complexo da DNA polimerase
Forquilha de Replicação
Compartimentos intracitoplasmáticos
Duplicação do DNA - Características da forquilha de replicação
A forquilha de replicação constitui um grande complexo formado por inúmeras proteínas trabalhando em ação conjunta.
DNA helicase – Desenrolamento transitório de um trecho da dupla hélice.
DNA primase - Síntese do primer de RNA.
DNA polimerase - Sintetiza a nova fita de DNA (5`	3`). DNA ligase – Efetua a ligação dos fragmentos de Okasaki.
Proteína estabilizadoras de fita simples “SSB - single strand binding”.
Topoisomerase - auxilia a DNA helicase.
Compartimentos intracitoplasmáticos
Duplicação do DNA - Características da forquilha de replicação
A forquilha de replicação tem início na origem de replicação (ORI), local de separação e abertura da dupla hélice para dar início ao processo de duplicação do DNA.
A ORI possui seqüências de DNA específicas reconhecidas por proteínas da maquinaria de replicação (iniciadores), cuja interação resulta na associação das proteínas à dupla hélice de DNA.
O DNA de eucariotas apresenta várias ORIs.
Compartimentos intracitoplasmáticos
Duplicação do DNA
DNA Helicase
SSB - “single strand binding”
Proteína estabilizadora de Fita simples
Compartimentos intracitoplasmáticos
Duplicação do DNA
Compartimentos intracitoplasmáticos
Duplicação do DNA – Complexo enzimático
Compartimentos intracitoplasmáticos
Duplicação do DNA
Conexão entre o complexo helicase
primase e a DNA polimerase
Aumenta a velocidade da síntese de DNA, aumentando em 10X a velocidade de movimento do núcleo da DNA polimerase.
Compartimentos intracitoplasmáticos
Compartimentos intracitoplasmáticos
Duplicação do DNA – Complexo enzimático
Eucariotas adquiriram, durante a evolução, na extremidade de seus cromossomos os telómeros, trechos de DNA de 5 a 30pb ricos em guanina (G) repetidos em “tander” (10.000pb).