EstruturadenucleoeReplicacao2017II P2

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Alberts et al. (2006)
Cap. 05: 171-187; Cap. 06: 197-210
Cap. 15: 502-504
Estrutura do núcleo 
e replicação
UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA
DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA GERAL
BIO 111 – BIOLOGIA CELULAR
Ao final desta aula você deverá ser 
capaz de compreender:
A organização nuclear e dos cromossomos
Composição e função do nucléolo
As principais características do 
processo de replicação do DNA
Os elementos envolvidos com a forquilha 
de replicação e suas funções
1
2
3
1
2
3
4
Núcleo interfásico
Esquema de um núcleo interfásico e 
estruturas associadas
Núcleo
Envelope 
nuclear
Núcleo em uma célula de mamífero
Envelope nuclear e complexo de poros
Envelope nuclear
Complexo de poros 
Transporte através dos poros nucleares
Cromatina:
• composição: DNA, proteínas histonas e proteínas não histonas
• classificação: cromatina condensada: heterocromatina
cromatina descondensada: eucromatina
Organização dos cromossomos 
interfásicos
Nucléolo
Cromatina condensada
Envelope nuclear
Cromatina descondensada
Linfócito de gato evidenciando o 
núcleo e suas estruturas
Célula em 
divisão
Célula em 
interfase
Cromossomos eucarióticos
Elementos essenciais do cromossomo
Composição: DNA + proteínas
Distribuição: grupos de diferentes cromossomos
Genoma Humano: 22 cromossomos autossomais e 2 sexuais (X e Y)
Intérfase
(cromossomos com diferentes
níveis de condensação)
Cariótipo
(cromossomos metafásicos, altamente 
condensandos)
Cromossomos eucarióticos
Função: portar os genes
Formas: Cromossomo interfásico: forma relaxada
Cromossomo mitótico: forma compacta
Cromossomos eucarióticos
nucleofilamento
nucleossomos
fibra de 30 nm
alças de 300 nm
compactação 
de 700 nm
cromossomo 
mitótico
Níveis de compactação da cromatina
descompactação
Nucleossomos vistos ao microscópio 
eletrônico
Componentes 
do 
nucleossomo
1. Constituição química:
DNA, RNA e proteínas
2. Função: 
biogênese de ribossomos
3. Tamanho nucléolo X 
síntese proteica
Nucléolo
Nucléolo: a fábrica de ribossomos
Replicação do DNA
Ciclo celular e replicação do DNA
Composição 
e estrutura 
do DNA
Desoxirribonucleotídeo
5`
4`
3` 2`
1`
Adenosina
Bidirecional
Semiconservativa
Sentido 5’  3’
Semidescontínua
1
2
3
4
Características da replicação
bidirecional
origem
unidirecional
origem
A B
Ponto de crescimentoPonto de crescimento
Ponto de crescimento
A replicação é bidirecional
Origem e forquilhas de replicação 
em procarioto
Origem e forquilhas de replicação em 
eucarioto
Bidirecional
Semiconservativa
Sentido 5’  3’
Semidescontínua
1
2
3
4
Características da replicação
Replicação 
semicoservativa
Em cada dupla fita nova 
uma das fitas simples é 
original
A cada replicação, cada 
uma das fitas é utilizada 
como molde para a síntese
de uma fita complementar 
nova
Bidirecional
Semiconservativa
Sentido 5’  3’
Semidescontínua
1
2
3
4
Características da replicação
O sentido da replicação é 5’  3’
Bidirecional
Semiconservativa
Sentido 5’  3’
Semidescontínua
1
2
3
4
Características da replicação
A replicação é semidescontínua
o
o
DNA molde
DNA polimerase
Extremidade 3’ OH livre
RNA iniciador
Nucleosídeos trifosfatados
1
2
3
4
5
Requisitos para a replicação do DNA
Replicação 
do DNA
Sentido 5’  3’ 3’
a q
q
b b b b
t t
e e
d
y
g
c d'
a
Polimeriza fita contínua Polimeriza fita descontínua
Centro
catalítico
Grampo
Estrutura da DNA polimerase III 
de E. coli
Polimerização Edição
“polegar”
“palma”
fita molde
Primer
5’ 5’
reparo durante a polimerização
DNA Polimerases
Sítios para síntese e edição
A DNA polimerase 
apresenta atividade de 
correção de erros 3’  5’
Proteínas que atuam na forquilha de 
replicação
DNA polimerase III
DNA polimerase I
Helicase
Fita molde
Fita recém-sintetizada
Fita recém-sintetizada
Fita molde
www.stanford.edu/.../causes/mutation/q5.html
DNA girase
Proteina SSB
Proteínas que atuam na forquilha de 
replicação
Remoção do primer, polimerização 
e ligação dos fragmentos 
de Okasaki
A DNA pol “costura pra 
trás” durante a síntese 
da fita descontínua.
Modelo de forquilha de replicação 
Modelo da Síntese Simultânea das duas fitas
Helicase
Primase
SSB
core pol III
β (grampo deslizante
Carregador do
grampo
Ψ 
χ 
a q q
b b b b
t t
e e
dyg
c d'
a
Vídeo - replicação