Replicação de DNA - Aula 2

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REPLICAÇÃO	
  de	
  DNA	
  
Profa.	
  Mariana	
  Melo	
  
Faculdade	
  Maurício	
  de	
  Nassau	
  
DNA	
  
RNA	
  
Polipep?deo	
  
DNA	
  
Replicação	
  
Transcrição	
  
Tradução	
  
Dogma	
  Central	
  da	
  GenéHca	
  
Molecular	
  
A	
  molécula	
  de	
  DNA	
  
•  DNA	
  =	
  ácido	
  desoxirribonucleico	
  
•  Dupla	
  hélice	
  
•  Complementaridade	
  das	
  bases	
  nitrogenadas:	
  
–  Adenina	
  –	
  Timina	
  
–  Citosina	
  –	
  Guanina	
  
•  Polaridade	
  das	
  fitas	
  de	
  DNA:	
  fitas	
  anH-­‐paralelas	
  
Replicação	
  
•  Definição:	
  
–  Síntese	
  de	
  fitas	
  de	
  DNA,	
  uHlizando	
  uma	
  outra	
  fita	
  de	
  
DNA	
  como	
  molde	
  
•  CaracterísHcas:	
  
–  Semi-­‐conservaHva	
  
–  Desoxinucleo?deos	
  trifosfatados:	
  dGTP,	
  dCTP,	
  dATP,	
  
dTTP	
  
–  Junção	
  iniciador:molde	
  (iniciador	
  =	
  primer)	
  
DNA	
  polimerase	
  
•  Enzimas	
  que	
  catalizam	
  a	
  adição	
  de	
  nucleo?deos	
  à	
  
extremidade	
  3’	
  do	
  iniciador	
  
•  Tipos	
  de	
  DNA	
  polimerase	
  
•  SíHo	
  aHvo	
  cataliza	
  a	
  adição	
  dos	
  quatro	
  nucleo?deos	
  
•  Processividade:	
  capacidade	
  de	
  incorporar	
  um	
  grande	
  
número	
  de	
  nucleo?deos	
  cada	
  vez	
  que	
  a	
  enzima	
  se	
  liga	
  
ao	
  DNA	
  molde	
  
**	
  grampos	
  deslizantes	
  
DNA	
  polimerase	
  
Origem	
  da	
  replicação	
  
•  Sequências	
  específicas	
  de	
  bases	
  na	
  fita	
  de	
  
DNA	
  onde	
  a	
  replicação	
  tem	
  início	
  
§ Procariotos	
  
§ Eucariotos	
  
Forquilha	
  de	
  
replicação	
  
Forquilha	
  de	
  
replicação	
  
Replicador	
  
•  Conjunto	
  total	
  de	
  sequências	
  de	
  DNA	
  que	
  
atuam	
  para	
  promover	
  o	
  início	
  da	
  replicação	
  
•  Inclui	
  a	
  origem	
  de	
  replicação	
  e	
  outras	
  
sequências	
  específicas	
  
•  Proteína	
  iniciadora:	
  reconhece	
  elemntos	
  de	
  
replicador	
  e	
  aHva	
  a	
  iniciação	
  da	
  replicação	
  
Abertura	
  e	
  estabilização	
  da	
  dupla	
  
hélice	
  
•  Helicase:	
  enzima	
  que	
  faz	
  a	
  quebra	
  das	
  pontes	
  de	
  
hidrogênio	
  entre	
  os	
  desoxinucleo?deos	
  
•  SSBPs	
  (single-­‐strand	
  DNA-­‐binding	
  proteins):	
  
proteínas	
  que	
  se	
  ligam	
  às	
  fitas	
  de	
  DNA,	
  evitando	
  
que	
  as	
  duple	
  hélice	
  se	
  reorganize	
  
•  Topoisomerases:	
  enzima	
  que	
  corta	
  o	
  DNA,	
  
permiHndo	
  que	
  a	
  hélice	
  se	
  desfaça	
  e	
  que	
  re-­‐liga	
  
a	
  fita	
  de	
  DNA	
  à	
  frente	
  da	
  forquilha	
  de	
  replicação	
  
Fita	
  lider	
  X	
  Fita	
  tardia	
  
•  DNA	
  polimerase	
  III:	
  adiciona	
  nucleo?deos	
  à	
  
extremidade	
  3’	
  
•  Direção	
  da	
  replicação:	
  5’→ 3’	
  
•  Diferença	
  na	
  replicação	
  de	
  cada	
  fita:	
  
– Replicação	
  con?nua	
  
– Replicação	
  discon?nua	
  (Fragmentos	
  de	
  Okazaki)	
  
Iniciador	
  (primer)	
  
•  Iniciador:	
  fragmento	
  de	
  RNA	
  que	
  fornece	
  uma	
  
extremidade	
  3’	
  sobre	
  a	
  qual	
  a	
  DNA	
  polimerase	
  
pode	
  iniciar	
  a	
  adição	
  de	
  nucleo?deos	
  
•  Primase:	
  Hpo	
  de	
  RNA	
  polimerase,	
  que	
  
adiciona	
  o	
  iniciador	
  à	
  fita	
  molde	
  
Como	
  os	
  fragmentos	
  de	
  Okazaki	
  são	
  
ligados?	
  
•  RNAse	
  H:	
  reHra	
  ribonucleo?deos	
  que	
  compõem	
  o	
  
iniciador	
  (primer),	
  com	
  exceção	
  daquele	
  que	
  está	
  
ligado	
  ao	
  DNA	
  
•  DNA	
  polimerase	
  I:	
  reHra	
  ribonucleo?deos	
  que	
  
compõem	
  o	
  iniciador(primer)	
  e	
  adiciona	
  
desoxinucleo?deos	
  
•  DNA	
  ligase:	
  catalisa	
  a	
  formação	
  de	
  ligações	
  
fosfodiester	
  entre	
  fragmentos	
  
Replissomo	
  
Replicação	
  do	
  telômero	
  
•  Telômero:	
  sequência	
  de	
  bases	
  repeHHvas	
  na	
  
extremidade	
  dos	
  cromossomos	
  
–  Exemplo:	
  em	
  humanos	
  –	
  TTAGGG	
  
•  Telômeros	
  não	
  são	
  completamente	
  replicados	
  na	
  
fita	
  tardia	
  
•  Telomerase:	
  	
  enzima	
  que	
  alonga	
  os	
  telômeros,	
  
permiHndo	
  a	
  replicação	
  
Há	
  erros	
  na	
  síntese	
  do	
  DNA?	
  
•  Precisão	
  da	
  síntese	
  de	
  DNA:	
  um	
  erro	
  a	
  cada	
  1010	
  
bases	
  adicionadas	
  
•  Exonucleases	
  e	
  endonucleases	
  de	
  revisão	
  de	
  
leitura	
  
–  DNA	
  polimerase	
  possui	
  uma	
  exonuclease	
  
•  Função	
  das	
  exonucleases:	
  remoção	
  de	
  
nucleo?deos	
  na	
  extremidade	
  3’	
  quando	
  o	
  
pareamento	
  não	
  é	
  correto	
  
Replicação	
  em	
  EucarióHcos	
  
•  Cada	
  cromossomo	
  é	
  reparado	
  apenas	
  uma	
  única	
  
vez	
  
•  Período	
  G1	
  da	
  interfase:	
  seleção	
  dos	
  
replicadores,	
  através	
  da	
  formação	
  do	
  complexo	
  
pré-­‐replicaHvo	
  (Pré-­‐RC)	
  
•  Período	
  S	
  da	
  interfase:	
  aHvação	
  da	
  origem	
  de	
  
replicação	
  pelas	
  proteína-­‐quinases	
  (Cdk	
  e	
  Ddk)