2 Replicação

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Millena Fernandes l @medmillena 
 
Replicação do DNA 
CARACTERÍSTICAS 
◊ Ocorre na interfase (fase S). 
◊ Célula só replica o DNA para fazer mitose (divisão celular) 
◊ Há gasto de energia. 
◊ Ocorre no núcleo. 
◊ Não pode ocorrer erros para não gerar mutação (menor 
taxa de erro) 
◊ Processo preciso e com atividade corretiva (DNA 
polimerase). 
◊ Replicação de 100 nucleotídeos por segundo. 
- Célula copia o equivalente a um livro de 1000 páginas em 8h, 
errando apenas 2 letras. 
◊ Semiconservativa: cada nova molécula de DNA é feita de 
uma fita antiga de uma nova (a replicada). 
◊ A ordem das bases determina a complementariedade das 
fitas 
A=T (locais de início começam com AT -> mais fácil de quebrar); 
CG 
Helicase 
◊ Enzima que separa as fitas (quebra as ponte de 
hidrogênio). 
DNA primase 
◊ Adiciona o primer (segmento de RNA). 
- É orientado no sentido 5’ -> 3’ (antiparalelo). 
◊ É pareado ao DNA e tem como função iniciar a 
polimerização da fita. 
◊ Importante: por ser RNA, o primer precisa ser removido. 
Logo, a RNAse H exonuclease faz isso. 
DNA polimerase 
◊ Só consegue adicionar o nucleotídeo na extremidade 3’, no 
sentido 5’ -> 3’ (IMPORTANTE). 
OBS: adiciona na extremidade 3’, mas cresce no sentido da vida. 
◊ Para isso, adiciona-se um novo primer, permitindo que ela 
adicione entre os primers (replica em “pedacinhos”) na 
FITA DESCONTÍNUA. 
◊ Uma fita é feita de forma contínua (LÍDER) e outra de 
modo descontínuo (ATRASADA). 
Fragmentos de Okazaki 
◊ Estão entre os primers; de um primer a outro. 
◊ Pedacinhos de DNA da fita descontínua. 
OBS: formação de um Y deitado -> forquilha de replicação. 
RNAse H exonuclease 
◊ Remove o/os primer/primers pareado(s) ao DNA. 
◊ Após a remoção do primer, fica um vão entre os 
fragmentos de Okazaki. Assim, outra DNA polimerase 
adiciona nucleotídeos de DNA para completar a fita. 
DNA ligase 
◊ Une os fragmentos de DNA para ter uma fita contínua. 
Fases 
◊ Iniciação: helicase 
◊ Alongamento: primase e DNA polimerase. 
◊ Término: remoção do primer e DNA ligase. 
Origem de replicação 
◊ Local onde ocorre a abertura inicial do DNA, formando as 
bolhas de replicação (forquilha de replicação) 
◊ Regiões ricas em A=T 
- Facilita o trabalho da helicase. 
- Espalhadas ao longo de todos os cromossomos. 
- Locais onde há abertura inicial do DNA. 
OBS: o genoma humano possui 10.000 origens de replicação. 
◊ Se fosse feito de cromossomo em cromossomo, 
demoraria 30 dias; mas leva em média 7 horas. 
◊ Separa somente a parte que será necessária. 
◊ Inicia-se em vários sítios: 
- Fundamental para que as enormes moléculas de DNA se repliquem 
em períodos de tempo curtos. 
- Dentro dos cromossomos existem várias “origem de replicação”. 
 
◊ Forquilhas de replicação: 
- Onde há a síntese de DNA. 
- Estruturas em forma de Y. 
- Duas forquilhas são geradas a partir de 1 origem de replicação. 
- Processo bidirecional. 
MAQUINARIA DA REPLICAÇÃO 
 
Helicase “zíper” 
◊ Faz a hidrólise da dupla fita. 
Millena Fernandes l @medmillena 
 
◊ Utiliza a energia da hidrólise do ATP para separar a dupla 
hélice. 
Topoisomerase (DNA girase) 
◊ Alivia a tensão na fita. 
◊ Altera o grau de superenovelamento do DNA. 
◊ Vai desenrolando o DNA para abri-lo facilmente. Está 
sempre presente. 
OBS: a inibição da topoisomerase impediria a replicação, devido a 
quebra do DNA (morte de células tumorais). 
ssb proteína 
◊ Proteína estabilizadora de fita simples. 
◊ Se liga à fita simples do DNA exposta pela helicase 
evitando o repareamento de bases e mantendo a fita 
alongada para a DNA polimerase. 
OBS: NÃO possui afinidade por dupla hélice. 
DNA primase 
◊ Enzima de produz pequenos segmentos de RNA (10 
nucleotídeos) chamados primers 
◊ Avisa a DNA polimerase onde ela deve iniciar a replicação. 
- Fita líder: apenas um para iniciar. 
- Fita retardada: novos a cada intervalo. 
DNA ligase 
◊ União dos fragmentos após a polimerização pela DNA 
polimerase. 
◊ Restaura as ligações fosfodiéster. 
◊ Transforma a fita em um segmento único. 
Exonuclease (RNAse) 
◊ Remove nucleotídeos de RNA (primer). 
◊ Identifica e remove cada iniciador de RNA. 
DNA polimerase 
◊ Catalisa a ligação fosfodiéster pela adição de novos 
nucleotídeos na extremidade 3’-OH. 
◊ Tem função corretiva (autocorretiva); 
◊ Só catalisa a reação se o pareamento estiver correto. 
◊ Após adicionar a próxima fase, ela verifica se o 
nucleotídeo inserido está correto. 
- Removem o nucleotídeo 3-OH incorretamente emparelhado 
(ATIVIDADE EXONUCLEOTÍDICA 3’->5’). Inversa ao sentido da cadeia. 
- Importante para garantir a estabilidade genética ao longo das 
gerações. 
◊ Para que ela inicia sua ação é necessário que outra enzima 
adicione os primeiros nucleotídeos. 
Replissomo 
◊ Junção de enzimas e cofatores que formam o complexo 
de replicação. 
◊ Complexo necessário para a replicação do DNA. 
Telômeros 
 
◊ São empacotados em estruturas especializadas que 
protegem as extremidades cromossômicas. 
◊ Final do DNA descontínuo não consegue finalizar, pois com 
a retirada do primer, a polimerase não tem como replicar 
por não ter primer (pois foi retirado). 
◊ Regiões teloméricas: NÃO TEM EXTREMIDADE 3’ para 
conectar. 
◊ Telomerase: adiciona múltiplas cópias de uma curta 
sequência nucleotídica em extremidades 3’ dos 
cromossomos eucarióticos. 
- Adiciona na cadeia líder.