Replicação do DNA: Síntese e Mecanismos

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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
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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?