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CURSO LICENCIATURA PLENA EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS DISCIPLINA DE BIOLOGIA MOLECULAR E BIOTECNOLOGIA Profa. Dra. Daniela Volcan Almeida danivolcan@gmail.com Aula 03 Síntese do DNA: Replicação DNA RNA PROTEÍNAS O fluxo da informação gênicaO fluxo da informação gênica transcrição transcrição reversa traduçãoreplicação REPLICAÇÃO O DNA ocupa uma posição única e central entre as moléculas biológicas pois armazena toda a informação genética As propriedades fundamentais do processo de replicação do DNA e os mecanismos usados pelas enzimas que o catalisam são essencialmente iguais em todos os organismos A replicação do DNA deve ser realizada com acurácia e rapidez antes de cada divisão celular O uso de um DNA molde é o processo pelo qual a sequência de nucleotídeos de uma fita é copiada em uma sequência complementar A base para a replicação do DNA é o pareamento de bases A natureza semi- conservativa da replicação Proposta por Watson e Crick em 1953 e confirmado por Mesekson e Stahl em 1957 – experimento com N15 e N14 REPLICAÇÃO DO DNA ● A replicação do DNA é bidirecional ● A alça de replicação sempre inicia num único ponto chamado ORIGEM ● A nova fita de DNA é sintetizada na direção 5’ – 3’ ● Uma das novas fitas de DNA é sintetizada continuadamente e a outra descontinuadamente ● Uma das novas fitas de DNA é sintetizada em pedaços curtos – FRAGMENTOS DE OKAZAKI DNA POLIMERASE - A catálise da DNA polimerase engloba 2 íons Mg2+ - Todas as DNAs polimerases necessitam de um molde - Elas precisam de um primer (iniciador) A DNA polimerase sintetiza apenas na direção 5’ – 3’; A DNA polimerase tem alta fidelidade na replicação e apresenta atividade exonuclease 3’ - 5’ para corrigir possíveis erros; Esta enzima necessita de uma extremidade 3’-OH de uma fita iniciadora pareada para adicionar mais nucleotídeos; A DNA helicase abre a dupla hélice logo à frente da forquilha de replicação É constituída de 6 subunidades idênticas que usam ATP de forma ordenada para impulsionar a molécula pela fita simples de DNA. DNA HELICASE DNA polimerase sintetizar apenas na direção 5’ – 3’, a síntese na fita complementar é realizada de modo não-contínuo, sendo necessário a utilização de RNA iniciadores; A DNA primase produz os RNAs iniciadores, os quais são utilizados pela DNA polimerase para continuar a replicação; Para produzir uma cadeia contínua de DNA, um sistema especial de reparo degrada o RNA iniciador e substitui por DNA; DNA PRIMASE A atividade exonucleásica da DNA polimerase Une os fragmentos de Okasaki para produzir uma cadeia contínua de DNA DNA LIGASE As proteínas ligadoras de DNA fita simples (SSB) ligam-se às fitas expostas sem cobrir suas bases, permitindo que estas fiquem disponíveis para servires de molde; Estas proteínas cobrem completamente as fitas simples, prevenindo a formação de pequenas hélices, o que impediria a ação da DNA polimerase; PROTEÍNAS SSB As proteínas SSB mantêm as fitas de DNA abertas para a replicação As DNA topoisomerases evitam o emanharamento do DNA durante a replicação DNA TOPOISOMERASES http://sites.fas.harvard.edu/~biotext/animations/replication1.swf EM RESUMO EXERCÍCIOS # Por que a síntese não pode ocorrer de forma contínua nas duas fitas do DNA molde? # Por que há necessidade de primers ou iniciadores para o início da duplicação do DNA?
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