Apotila DNA Replicação

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BIOLOGIA MOLECULAR
Replicação do DNA
Prof. Silmar Primieri
REPLICAÇÃO DO DNA
Desnaturação e renaturação
São processos importantíssimos para a replicação, recombinação e
transcrição do material genético; A desnaturação ocorre quando as pontes de
hidrogênio entre as cadeias complementares se rompem e as fitas se separam. O
inverso é chamado de renaturação, e permite que todas as propriedades originais
da molécula sejam restabelecidas. 
A desnaturação pode ocorrer por aumento de temperatura, tratamento com
ácidos ou bases, agentes desnaturantes e concentração de sal;
O pareamento entre as bases não apresenta a mesma estabilidade –
separação de GC exige temperaturas mais altas, ou concentração de agentes
desnaturantes, devido à diferenças do número de pontes de hidrogênio.
Quando o pH e a temperatura voltam ao normal, as duas fitas de DNA
espontaneamente se enrolam formando novamente o DNA dupla fita. Este processo
envolve duas etapas: uma mais lenta, pois envolve o encontro casual das fitas
complementares de DNA, formando um curto segmento de dupla hélice; e outra
mais rápida, envolvendo a formação das pontes de hidrogênio entre as bases
complementares, reconstruindo a conformação tridimensional. 
O que é a Duplicação do DNA?
Duplicação ou Replicação de DNA é o processo pelo qual o DNA faz uma cópia de
si mesmo antes da divisão celular.
1. A replicação do DNA inicia em um ponto específico da molécula de DNA
chamado de “Replicon” ou “Origem da replicação”.
2. Inicialmente, uma enzima chamada helicase quebra as ligações de
hidrogênio, separando as duas fitas de DNA.
3. A separação dos dois fios simples de DNA cria uma forma "Y" chamada de
"forquilha de replicação". As duas cadeias separadas atuarão como moldes
para a preparação das novas cadeias de ADN.
4. Com as fitas abertas, uma enzima chamada primase se liga à origem da
replicação adicionando um primer. Esse primer consiste de uma pequena
sequência de nucleotídeos de RNA e é o sinal para o início do processo.
5. O complexo enzimático da DNA polimerase se liga ao primer e começa a
adicionar os nucleotídeos correspondentes à fita original (A - T; C - G)
6. Uma das cadeias é orientada na direção 3 'para 5' (em direção à forquilha de
replicação), esta é a cadeia principal. A outra cadeia é orientada na direção 5'
para 3' (afastada da forquilha de replicação), esta é a fita retardada. Como
resultado de suas diferentes orientações, as duas cadeias são replicadas de
forma diferente:
Uma ilustração para mostrar a replicação dos fios principais e retardatários do DNA.
Crédito da imagem: Genome Research Limited
Fita contínua
● Um pequeno pedaço de RNA chamado primer (Produzido por uma enzima
chamada primase) chega na forquilha de replicação e liga-se à extremidade
da cadeia principal. O primer atua como o ponto de partida para a síntese de
uma nova fita de ADN.
● DNA polimerase liga-se à cadeia principal e, em seguida, "anda" ao longo
dele, adicionando novos nucleotídeos complementares (A, C, G e T) à
cadeia de ADN na direcção 5 'para 3'.
● Esse tipo de replicação é chamado contínuo.
Fita retardatária ou descontínua
● Numerosos primers de RNA são preparados pela enzima primase e ligam-se
em vários pontos ao longo da cadeia retardada.
● Os fragmentos de DNA, chamados fragmentos de Okazaki, são então
adicionados à cadeia retardada também na direcção 5 'para 3'.
● Este tipo de replicação é chamado descontínuo formado por fragmentos de
Okazaki que precisarão ser unidos mais tarde.
i. Uma vez que todas as bases são combinadas (A com T, C com G), uma
enzima chamada exonuclease tira o(s) primer(s). Os espaços deixados
pelo(s) primer(s) são então preenchidas por nucleótidos complementares.
ii. A nova cadeia é revisada para garantir que não haja erros na nova sequência
de DNA.
iii. Finalmente, uma enzima chamada DNA ligase sela a sequência de DNA em
duas cadeias duplas contínuas.
iv. O resultado da replicação do DNA é duas moléculas de DNA que consiste em
uma nova e uma antiga cadeia de nucleotídeos. É por isso que a replicação
do DNA é descrita como semi-conservativa, metade da cadeia é parte da
molécula de DNA original, metade é novo.
i. Após a replicação, o novo DNA termina automaticamente em uma dupla
hélice.
Para melhor entendimento do processo é necessário que assista o vídeo no link abaixo:
https://www.youtube.com/watch?v=TNKWgcFPHqw&t=7s