Replicação do DNA

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REPLICAÇÃO	
  DO	
  DNA	
  
Prof.	
  Renata	
  Helena	
  Monteiro	
  Sindeaux	
  
A	
  descoberta	
  da	
  estrutura	
  do	
  
DNA	
  
•  1953:	
  	
  James	
  Watson	
  e	
  Francis	
  Crick	
  
	
  
Watson	
  
Crick	
  
2011	
  
(1916-­‐2004)	
  
OS	
  ÁCIDOS	
  NUCLÉICOS	
  e	
  o	
  	
  
Dogma	
  central	
  da	
  Biologia	
  Molecular	
  
•  DNA=	
  Deoxyribose	
  Nucleic	
  Acid	
  
•  RNA	
  =	
  Ribonucleic	
  Acid	
  
Como	
  essas	
  estruturas	
  armazenam	
  e	
  transferem	
  as	
  
informações	
  hereditárias?	
  
	
  
Níveis	
  estruturais	
  do	
  DNA	
  
•  Estrutura	
  	
  primária:	
  	
  
ordem	
  dos	
  
nucleoYdeos;	
  
•  Estrutura	
  
secundária:	
  dupla-­‐
hélice;	
  
•  Estrutura	
  terciária:	
  	
  
superenrolamento	
  
da	
  molécula	
  
(Compactação).	
  
	
  
Estrutura	
  secundária	
  do	
  DNA-­‐	
  
Dupla	
  Hélice	
  (forma	
  B)	
  
Microscopia	
  eletrônica	
  da	
  molécula	
  de	
  DNA.	
  (Enzo	
  Di	
  Fabrizio)-­‐	
  
Journal	
  Nano	
  LeLers,	
  2012.	
  	
  
	
  
	
  
A	
  replicação	
  é	
  semi-­‐conserva`va	
  
O	
  experimento	
  de	
  Meselton&Stahl	
  (1958)	
  
Origem	
  da	
  replicação	
  
Normalmente	
  
sequências	
  
repe`das	
  de	
  A=T:	
  
Em	
  E.coli	
  se	
  chama	
  
OriC	
  
	
  A	
  REPLICAÇÃO	
  É	
  BIDIRECIONAL	
  
Modo	
  de	
  ação	
  da	
  	
  
DNA	
  helicase	
  
	
  
Em	
  eucariotos:	
  
Esquema	
  da	
  replicação	
  –	
  começo...	
  
SENTIDO	
  DA	
  REPLICAÇÃO:	
  5’ →	
  3’	
  
Se	
  a	
  replicação	
  é	
  sempre	
  	
  no	
  sen`do	
  5‘→	
  3’	
  e	
  ocorre	
  simultaneamente	
  
para	
  ambas	
  as	
  fitas,	
  	
  como	
  esse	
  	
  problema	
  é	
  resolvido?	
  
Esquema	
  da	
  replicação:	
  con`nuando...	
  
A	
  REPLICAÇÃO	
  É	
  SEMI-­‐DESCONTÍNUA	
  
Esquema	
  da	
  replicação:	
  con`nuando...	
  
Os	
  fragmentos	
  de	
  Okazaki	
  são	
  depois	
  ligados	
  por	
  
enzima	
  ligase	
  
Síntese	
  conYnua	
  e	
  desconYnua	
  
	
  
Repare	
  no	
  dCTP	
  sendo	
  adicionado	
  (tri-­‐fosfato)	
  
NucleoYdeo	
  adicionado,	
  liberação	
  de	
  2	
  fosfatos	
  
	
  
DNA	
  polimerase	
  têm	
  a`vidade	
  exonuclease	
  de	
  reparo	
  (3’→	
  5’)	
  
DNA	
  primase	
  –	
  síntese	
  do	
  RNA	
  iniciador	
  (primer)	
  
	
  
Fragmentos	
  de	
  Okazaki	
  
	
  
A	
  eliminação	
  dos	
  primers	
  
de	
  RNA	
  é	
  feita	
  pela	
  
a`vidade	
  
exonucleoYdica	
  5´	
  =>	
  3´	
  
da	
  enzima	
  DNA	
  
Polimerase	
  I	
  
Modo	
  de	
  ação	
  das	
  proteínas	
  ligadoras	
  de	
  fita	
  simples	
  
Cinta	
  regulada	
  deslizante	
  ou	
  
GRAMPO	
  que	
  prende	
  DNA	
  à	
  
polimerase	
  
Carregador	
  
de	
  grampo	
  
Dímero	
  de	
  DNA	
  polimerase	
  III	
  
Na	
  forquilha	
  de	
  replicação	
  as	
  proteínas	
  cooperam	
  para	
  
formar	
  uma	
  maquinaria	
  de	
  replicação=	
  REPLISSOMO	
  
•  A	
  ínVma	
  associação	
  de	
  todos	
  esses	
  componentes	
  protéicos	
  aumenta	
  a	
  
eficiência	
  da	
  replicação	
  
	
  
topoisomerase	
  
hLp://www.youtube.com/watch?
v=vNXFk_d6y80&feature=related	
  
	
  
	
  
hLp://www.youtube.com/watch?v=OnuspQG0Jd0	
  
Término	
  da	
  replicação	
  
•  Procariotos:	
  DNA	
  circular	
  =	
  fácil	
  de	
  resolver.	
  
•  Eucariotos:	
  
– Extremidade	
  do	
  cromossomo:	
  Telômeros	
  =	
  
sequências	
  repeVVvas	
  que	
  atraem	
  a	
  enzima	
  
TELOMERASE	
  com	
  seu	
  molde	
  de	
  RNA	
  
Quimioterapia	
  pode	
  ter	
  como	
  alvos	
  
precursores	
  da	
  síntese	
  de	
  DNA	
  
•  Inferferem	
  nos	
  reservatórios	
  de	
  desoxirribonucleokdeos	
  
necessários	
  para	
  a	
  síntese	
  de	
  DNA.	
  Ex.:	
  Hadacidina:	
  inibe	
  a	
  
duplicação	
  do	
  DNA	
  por	
  interferir	
  na	
  síntese	
  da	
  adenosina.	
  	
  
	
  
•  Análogos	
  de	
  pirimidinas	
  e	
  purinas.Ex.	
  Citarabina:	
  análogo	
  
de	
  citosina	
  que	
  inibe	
  a	
  ação	
  da	
  DNA	
  polimerase.	
  
•  Agentes	
  intercalantes	
  de	
  DNA.	
  Ex.:Cispla`na	
  reage	
  com	
  
guanina	
  para	
  formar	
  pontes	
  através	
  da	
  dupla	
  hélice	
  do	
  
DNA.	
  
•  Inibem	
  topoisomerases.	
  
Topoisomerases	
  como	
  alvos	
  para	
  
drogas	
  
•  AnVbióVcos	
  (Ácido	
  Nalidíxico,	
  Ciprofloxacin)	
  
Impedimento	
  da	
  desenrolamento	
  das	
  fitas	
  
parentais.