03 Replicação do DNA

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REPLICAÇÃO DO DNA
Duplicação da quantidade de DNA da célula.
Acontece APENAS se a célula for se dividir.
Ciclo celular
Compreende os processos que ocorrem desde a formação de uma célula até sua própria divisão em duas células filhas. A principal característica é sua natureza cíclica.
Etapa 1:
Mitose (divisão do núcleo).
Citocinese: divisão do citoplasma.
Etapa 2:
Interfase 
Fases do núcleo
Núcleo interfásico: é o núcleo da célula no intervalo entre duas divisões celulares.
É constituído de: envoltório nuclear, cromatina, nucléolo e cariolinfa.
Núcleo mitótico: é o núcleo durante a divisão celular. É formado pelos cromossomos. 
Mitose
Uma célula (chamada de célula mãe) se divide em duas células filhas.
As células filhas são geneticamente iguais a célula mãe, ou seja, possuem o mesmo material genético que a célula mãe.
Portanto, para as células filhas terem o mesmo DNA nuclear que a célula mãe (tanto em sequencia quanto em quantidade), a célula mãe que tem a quantidade de DNA chamada por 2C, precisa duplica sua quantidade de DNA e passar a ter 4C de DNA.
Assim vai poder formar duas células filhas cada um com 2C de DNA que era a quantidade que a célula mão possuía antes de receber o sinal para se preparar para a divisão celular.
As células filhas possuem o mesmo material genético que a célula mãe.
A replicação não envolve apenas duplicar a quantidade de DNA, mas sim fazer uma copia da informação presente. 
Intérfase
G1: intensa atividade metabólica (síntese de proteínas, enzimas, RNA e também de organelas celulares).
S: replicação de DNA. A cromatina passa a ser constituída por duas cromátides, unidos por um centrômero.
G2: nesta fase dá-se a síntese de biomoléculas necessárias à mitose e crescimento celular e duplicação dos centríolos. 
REPLICAÇÃO DO DNA: OCORRE NA FASE S DA INTÉRFASE
Modelo de replicação
Watson e Crick imaginaram que durante a replicação do DNA, cada uma das duas cadeias da molécula serviria como um modelo para a confecção de uma nova cadeia complementar. Dessa forma, uma molécula de DNA, ao se replicar, produziria duas moléculas filhas, idênticas à molécula mãe original, cada uma delas contendo uma das cadeias da molécula mãe antiga, e uma nova cadeia, recém-sintetizada. De acordo com essa hipótese, metade da molécula de DNA é conservada a cada replicação, portanto, esse mecanismo de reprodução do DNA foi chamado de replicação semiconservativa.
Cores sólidas DNA original que consiste de duas hélices complementares, antiparalelas que se abrem através da quebra das pontes de hidrogênio.
Cores sem preenchimento nova hélice complementar antiparalela que é sintetizada a partir da molécula original que atua como molde. 
Em 1958, Matthew Meselson e Frankin Stahl trabalharam com a marcação do DNA por incorporação de nitrogênio pesado 15N.	 Imaginara que, se as duas cadeias polinucleotidicas de uma molécula de DNA fosse marcadas, seria possível fazer uma previsão sobre o destino dessas cadeias no decorrer das gerações celulares subsequentes. 
Segundo a previsão de Meselson e Stahl
Após uma replicação, ambas as moléculas filhas estariam marcadas e cada uma delas conteria metade da marcação da molécula mãe original.
Após duas replicações, metade das moléculas estaria marcada e, a outra metade não. A metade marcada, conteria a mesma marcação que as moléculas originais (que foram geradas na primeira replicação).
Replicação de DNA
A enzima responsável pela síntese de DNA é conhecida como DNA polimerase.
A síntese de DNA sempre acontece na direção 5’ 3’.
As enzimas e suas ações 
Polimerase: podem tanto adicionar nucleotídeos, somente no sentido 5’ 3’. Quando removem do final do filamento são chamadas de exonucleases. Se os removem em algum outro lugar do filamento, são chamadas de endonuclases.
A remoção é feita no sentido inverso, ou seja, 3’ 5’.
Nos eucariontes existem outras DNA polimerase análogas às dos procariontes. As principais são: 
	DNA polimerase em eucariontes
	Função
	DNA polimerase α
	Replicação do cromossomo nuclear
	DNA polimerase β
	Reparo de DNA no preenchimento de espaços do cromossomo nuclear. Análoga a Polimerase I.
	DNA polimerase γ
	Replicação de DNA mitocondrial.
	DNA polimerase δ
	Replicação do filamento leader a da lagging do cromossomo nuclear.
	DNA polimerase ε
	Reparo do DNA do cromossomo nuclear.
	DNA polimerase ζ
	Aparentemente reparo de DNA.
Origem de replicação
A replicação inicia-se em local especifico da molécula de DNA, a origem de replicação.
Neste local o DNA possui uma sequencia particular de bases que é reconhecida pela DNA polimerase e demais enzimas, proteínas e cofatores envolvidos no inicio da replicação. 
Origem de replicação: em procariontes
Em E. coli a origem de replicação é chamada de OriC.
OriC contém sítios de ligação de 9pb para a proteína de ligação DnaA.
Inicio em procariontes
Envolve a associação de um complexo protéico de iniciação (DnaA-ATP) nesta região, e separação dos filamentos em sequencias ricas em AT.
Duplicação do DNA
Origem da replicação
Por ser muito extenso o DNA é aberto em locais específicos chamados de origem de replicação.
As origens de replicação formam “bolhas de replicação” que avançam para os dois lados simultaneamente. 
Inicio da replicação
A enzima DNA polimerase não é capaz de iniciar uma fita a partir do nada.
As DNA’s polimerase necessitam de uma fita inicializadora auxiliar (primer).
Uma enzima chamada primase confecciona o primer para que a DNA polimerase possa iniciar a duplicação do DNA.
			
Origem de replicação: em eucariontes
Várias origens de replicação ativadas em momentos diferentes da fase S do ciclo celular.
Possuem uma sequencia de 11pb que se liga à origem do complexo de reconhecimento.
Um fator liberador garante que cada origem seja usada apenas uma vez por ciclo celular. 
O complexo de replicação
A proteína DNA β (helicase) é responsável pelo movimento para frente da forquilha.
Cada característica caralítica da DNA polIII sintetiza uma das fitas-filhas.
Proteínas SSB mantêm as fitas parentais separadas.
Replicon
Unidade de DNA onde está ocorrendo um evento de replicação.
Origem + térmico.
Ativadas apenas uma única vez em cada ciclo celular.
O genoma de uma célula procariótica constitui um único replicon.
Cada cromossomo eucariótico vários replicons e todos são ativados uma única vez no ciclo celular ainda que não simultaneamente. 
Quantidade de DNA no ciclo celular