Replicação do DNA e Enzimas

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2019 
Apostila 
Ácido desoxirribonucleico e replicação 
do DNA 
Unidade 3 
 
 
 
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UNIDADE III 
Ácido desoxirribonucleico e replicação do DNA 
Introdução 
Nesta unidade III, abordaremos o ácido desoxirribonucleico e suas propriedades e 
como funciona o processo de replicação deste. 
 
Ácido desoxirribonucleico 
DNA ou ácido desoxirribonucleico é a molécula que contém o código genético. 
 
O nucleotídeo DNA é constituído de: 
 UMA BASE NITROGENADA (carbono e nitrogênio); 
 UMA PENTOSE (açúcar com cinco carbonos); 
 UM GRUPO FOSFATO. 
 
 
 
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 Grupo fosfato 
Este é formado por um anião trivalente (PO43-) constituído por um átomo de fósforo 
central e quatro átomos de oxigénio. 
 
 Pentose (DNA) 
Pentose: é um tipo de açúcar que apresenta moléculas formadas por cinco átomos 
de carbono (monossacarídeos de 5 carbonos). A desoxirribose é a pentose presente 
na composição química do DNA. 
 
 Bases nitrogenadas (DNA) 
As quatro bases nitrogenadas (divididas em dois grupos) que fazem parte do DNA 
são as: 
 PURINAS: ADENINA (A) e GUANINA (G) 
 PIRIMIDINAS: CITOSINA (C) e TIMINA (T). 
 
 
 
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OBS: No RNA, a Timina (T) é substituída pela Uracila (U). 
 ADENINA (A) está emparelhada com TIMINA (T) por meio de DUAS PONTES 
DE HIDROGÊNIO. 
 GUANINA (G) está emparelhada com CITOSINA (C) por meio de TRÊS 
PONTES DE HIDROGÊNIO. 
PS: No RNA, a pirimidina TIMINA (T) presente no DNA é substituída pela pirimidina 
URACILA (U). 
 
 Ligações fosfodiéster 
Os nucleotídeos no DNA são interligados por LIGAÇÕES FOSFODIÉSTER. 
 
 
 
 
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 Sentido 5’→3’ 
As duas fitas da molécula de DNA orientam-se em direções opostas (cadeias 
antiparalelas), de forma que uma apresenta a orientação 5´ → 3´, e a outra, 3´ → 5´. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Replicação do DNA 
A replicação da molécula de DNA, também conhecida por duplicação ou 
polimerização, é um fenômeno genético que assegura a autoduplicação das 
informações contidas nos cromossomos, especificamente nos genes. 
 
Esse processo ocorre durante a fase S da interfase (fase do ciclo celular, que 
prepara a célula para entrar em divisão), sendo necessário para a manutenção 
orgânica do indivíduo (crescimento, reposição e regeneração). 
 Replicação semiconservativa 
Processo pelo qual cada fita na dupla hélice atua como modelo para a síntese de 
uma nova fita complementar. 
 
 Enzimas importantes para replicação do DNA 
 Topoisomerase: é responsável por reduzir a supertorção no DNA; 
 Helicase: é responsável pela separação (abertura) das duas fitas da molécula 
de DNA; 
 Primase: sintetiza primers de RNA complementares à fita de DNA; 
 DNA polimerase III: responsável por formar o DNA a partir de nucleotídeos 
de DNA sobre um molde de DNA; 
 DNA polimerase I: responsável por retirar o primer (RNA) e adicionar o 
nucleotídeo de DNA correspondente; 
 DNA Ligase: responsável por unir (ligar) segmentos separados de DNA. 
 
 
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O processo de replicação começa pela enzima Topoisomerase que distorcerá a 
molécula de DNA num determinado ponto para iniciar a replicação. Após a distorção 
da molécula, entra em cena a Helicase, que inicia a separação da dupla fita 
(quebrando as pontes de hidrogênio das bases nitrogenadas), assim abre a dupla 
fita e forma a forquilha de replicação. Nesse momento, a Primase coloca os primers 
para funcionar como iniciadores da replicação. Uma fita receberá apenas um primer 
e, após isso, a DNA polimerase III começa adicionar os nucleotídeos, usando a 
própria fita de DNA como molde. Essa primeira fita complementar é chamada de fita 
mestre ou contínua. Já a outra fita terá adição de vários primers espalhados em 
segmentos, e estes segmentos receberão o nome de Fragmentos de Okasaki. Entre 
um fragmento ao outro, a DNA polimerase III começa a preencher com os 
nucleotídeos complementares. Esta fita será denominada fita retardada. Após o 
término do preenchimento dos nucleotídeos, a DNA polimerase I começa remover os 
primers e adicionar os nucleotídeos complementares. Feito isso, a DNA ligase vem 
unindo (ligando) os trechos de DNA que não estão ligados. Assim, termina a 
replicação do DNA, dando origem a duas fitas idênticas. 
 
 
 
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Referências 
LARA, F. J. S. Ácidos Nucleicos. Sociedade Brasileira de Genética, 1995. 
LODISH et al. Molecular Cell Biology. 4. ed. New York: W.H. Freeman, 1999. 
LUBERT, S. Bioquímica. 4. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1996. 
STRACHAN; READ. Human molecular genetics. 2. ed. Oxford: BIOS, 2000.