Replicação do DNA AULA 2

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D i s c i p l i n a : B i o l o g i a C e l u l a r e M o l e c u l a r
C u r s o : E n f e r m a g e m – 1 º s e m e s t r e
Replicação do DNA
Faculdade de Ciências Sociais Aplicadas
C u r s o : E n f e r m a g e m – 1 º s e m e s t r e
P r o f ª : M s c . N a t h á l i a L i m a
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Dogma Central da Biologia Molecular
DNA - Acido Desoxirribonucléico
PAPEL BIOLÓGICO
 Transmitir a informação genética de uma célula para a outra
 Síntese de RNA
Os ácidos nucléicos são macro moléculas formadas pela união de 
unidades menores chamadas NUCLEOTÍDEOS.unidades menores chamadas NUCLEOTÍDEOS.
Um NUCLEOTÍDEO é formado por:
Pentose -
Desoxirribose
Fosfato Bases Nitrogenadas
T
A
G
C
NUCLEOTÍDEO
.
Nucleotídeos 
DNA
Nucleotídeos 
RNA
U
A molécula de DNA
 Ácido Desoxirribonucléico.
 Molécula de fita duplafita dupla formando uma dupla hélicedupla hélice
 As fitas estão unidas pelas ligações de Hidrogênioligações de Hidrogênio
 A = T A = T
 C = G
O Modelo Proposto por Watson e Crick 
-DNA é formado por 2 fitas (fita dupla)
antiparalelas;
•Cada filamento e composto por vários
nucleotídeos;
•As cadeias se ligam por meio das bases
nitrogenadas.
Ciclo Celular
 A vida das células que se dividem passam por duas etapas que 
se alternam ciclicamente, conhecidas como: intérfase e fase 
M;
 Intérfase:
 Período G1 – Desempenha suas diferentes atividades
 S – Ocorre a replicação do DNA
 G2 – Estende-se até o início da M
 Fase M:
 Mitose
 Meiose
Replicação do DNA
 A replicação do DNA ocorre na interfase;
 Ao final da divisão celular, as células-filhas herdam a mesma
informação genética contida na célula progenitora;
 Como essa informação está presente na molécula de DNA, esta
deve originar outra molécula de DNA idêntica à que lhe deudeve originar outra molécula de DNA idêntica à que lhe deu
origem, para que ambas sejam repartidas entre as duas células-
filhas;
 É a única molécula capaz de sofrer autoauto--duplicaçãoduplicação.
 A replicação é do tipo semiconservativasemiconservativa, pois cada molécula nova
apresenta uma das fitas vinda da mãe e outra fita recém
sintetizada.
Replicação do DNA
 O DNA é sintetizado na direção 5’___3’;
 O processo de replicação do DNA envolve a participação de
diversas enzimas, dentre elas as polimerases;
 As DNA polimerases, adicionam nucleotídeos sucessivos –
um de cada vez – na extremidade 3’ da cadeia em
crescimento;
 A partir de uma molécula de DNA, originam-se duas
moléculas de DNA (dupla fita), cada uma composta por
uma cadeia originária do DNA progenitor e uma recém
sintetizada.
 A autoduplicação do DNA
permite que as informações 
Replicação do DNA
permite que as informações 
hereditárias sejam transmitidas
às células filhas
A Replicação Ocorre Setorialmente
 DNA – Formado por nucleossomos de 10 nm e se enrola até
originar uma estrutura helicoidal de 30 nm de diâmetro, que ao
tornar a se enrolar forma alças de diferentes comprimentos, que
emanam de um eixo constituído por proteínas não histônicas;
 Esta disposição da cromatina se organiza setorialmente, uma vez Esta disposição da cromatina se organiza setorialmente, uma vez
que cada alça representa uma unidade de replicação;
 Se a síntese de DNA iniciasse em uma das extremidades da
molécula e avançasse até o final, demoraria em média 30 dias;
 A duração da fase S (tempo para o DNA se replicar) é de 7 horas?
 Como isto é possível?
A duplicação Ocorre por Múltiplas 
origens
 A rapidez com que a síntese ocorre deve-se ao
estabelecimento de numerosas origens de replicação ao
longo da molécula de DNA;
 As origens de replicação contêm sequências especiais de
DNA, que se formam ao separar-se localmente as duas fitasDNA, que se formam ao separar-se localmente as duas fitas
do DNA;
 Todas as origens possuem uma sequência em comum,
chamada de ARS (autonomous replication sequence) ;
 Quando se abre a dupla hélice do DNA em uma origem de
replicação forma-se uma bolha de replicação.
Origens de Replicação
A replicação é Bidirecional
 As bolhas de replicação originam, em cada
extremidade, uma estrutura em forma de Y
denominada forquilha de replicação;
As duas forquilhas que se formam em cada origem As duas forquilhas que se formam em cada origem
avançam em direções opostas e desaparecem quando
encontram as bolhas contíguas;
 O segmento de DNA que é sintetizado a partir de
uma origem de replicação é denominada replicon;
Como são sintetizadas as duas cadeias de 
DNA?
 A cadeia Filha que cresce na direção 5’ 3’, cujo molde é
a cadeia progenitora, é sintetizada sem maiores
complicações, pela adição contínua de nucleotídeos em
sua extremidade 3’ à medida que a forquilha se desloca;
A outra cadeia filha, que usa como molde a cadeia A outra cadeia filha, que usa como molde a cadeia
progenitora 3’ 5’ é sintetizada de maneira descontínua,
pois cresce na direção contrária ao avanço da forquilha;
 Nesta cadeia se formam pequenos fragmentos de DNA,
chamados fragmentos de Okazaki, que se ligam entre si a
medida que vão sendo formados.
A replicação é Assimétrica
O Início da Replicação Requer um primer
 A DNA polimerase não é capaz de iniciar uma fita a partir do
nada;
 Para isto, necessita de uma extremidade 3’ livre para poder
colocar o primeiro desoxirribonucleotídeo;
 Essa extremidade é fornecida por uma pequena sequência com
cerca de 10 nucleotídeos chamada de primer;
 Uma enzima chamada Primase confecciona o primer para que a
DNA polimerase possa iniciar a duplicação do DNA;
DNA Primase - primer
Replicação - Elongamento
 A DNA polimerase δ adiciona os desoxirribonucleotídeos que
estão presentes no núcleo como desoxirribonucleotídeos
trifosfatados (dATP, dTTP, dCTP, dGTP) na fita contínua.
 Ao contrário da cadeia contínua, a descontínua requer muitos
primers (um para cada fragmento de Okazaki);primers (um para cada fragmento de Okazaki);
 Depois de adicionar o primeiro desoxirribonucleotídeo na
extremidade 3’ do primer, a DNA polimerase α adiciona os
nucleotídeos sucessivos na extremidade 3’ do fragmento de
okazaki;
 A síntese é interrompida quando a forquilha atinge a
extremidade do replicon, ou no caso da descontínua, do
fragmento de Okazaki.
Sentido do elongamento do DNA 5’3’ 
Replicação – Demais Componentes
 O segmento de DNA fica coberto por proteínas denominadas SSB
(single-strand DNA binding), que têm a propriedade de associar-se de
maneira cooperativa com as cadeias de DNA em filamento
simples;
 A presença dessas SSB confere rigidez a esse segmento, o qual A presença dessas SSB confere rigidez a esse segmento, o qual
evita o pareamento entre as bases complementares da própria
cadeia;
 A enzima Helicase: separa as duas fitas de DNA (cortam as
pontes de H) na forquilha de replicação. Processo que gasta
energia (ATP)
Replicação – Demais Componentes
 A Topoisomerase I e a girase : agem impedindo o
superenrolamento da dupla hélice conforme as cadeias
de DNA se separam na forquilha;
 Ao final da replicação, cada primer é eliminado por
uma nuclease reparadora e substituído por umuma nuclease reparadora e substituído por um
segmento equivalente de DNA que é a DNA polimerase
β;
 Finalmente atua a DNA ligase: conecta a sequência de
DNA com o restante da cadeia contínua, e no caso da
descontínua, liga os fragmentos de okazaki.
A Topoisomerase I e a Girase
Enzimas Envolvidas na Replicação
Esquema da replicação do DNA