Replicação do DNA

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REPLICAÇÃO DO DNA 
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REPLICAÇÃO DO DNA:
• Precede a multiplicação celular sexuada e assexuada
• Ocorre na fase S (Síntese) do ciclo-celular
MITOSE
REPLICAÇÃO DO DNA:
• A síntese de DNA ocorre em replicons consistindo de 
uma origem de replicação e duas forquilhas de 
replicação divergentes (bidirecional)
• Procariontes apresentam uma única origem de 
replicação (OriC) e um único replicon
• Cromossomos eucarióticos geralmente contêm muitos 
replicons
• Cada forquilha de replicação contém um complexo de 
enzimas incluindo a DNA polimerase
• OriC tem 245 pb e tem regiões ricas em A-T, 
facilitando a formação da bolha de replicação
Eucariotos
Procariotos
EXPERIMENTO DE MESELSON & STAHL (1958):
• A replicação do DNA é SEMI-CONSERVATIVA
EXPERIMENTO DE MESELSON & STAHL (1958):
O PROCESSO DE POLIMERIZAÇÃO
• Requer:
� dATP, dCTP, dGTP, dTTP (dNTPs)
� molde de fita simples
� primer com hidroxila 3’ livre para ligar aos nts 
seguintes
� DNA-polimerase e Mg+2
�Diversas enzimas acessórias
DNA-polimerases de E.coli
• DNA-polimerase I: atividade de polimerase no 
sentido 5’→ 3’; atividade de 5’→ 3’ exonuclease, 
atividade de exonuclease 3’→ 5’; envolvida 
principalmente no reparo de DNA
• DNA-polimerase II: atividade de polimerase no 
sentido 5’→ 3’; atividade de exonuclease 3’→ 5’;
envolvida no reparo de DNA
• DNA-polimerase III: atividade de polimerase no 
sentido 5’→ 3’; atividade de exonuclease 3’→ 5’; 
complexo enzimático; , replicase (responsável pela 
replicação semi-conservativa do DNA)
• DNA-polimerase IV e V: recentemente caracterizadas, 
importantes no reparo de DNA
DNA-polimerases de eucariontes:
7 tipos identificados até agora:
• αααα, ββββ, γγγγ, δδδδ, εεεε, ζζζζ, e ηηηη
• Duas ou mais DNA-polimerases funcionam 
juntas na replicação do DNA nuclear (αααα, δδδδ e/ou
εεεε)
• DNA-polimerase γγγγ atua em mitocôndrias
• ββββ, ζζζζ, e ηηηη: reparo do DNA nuclear
ATIVIDADE DE REVISÃO DAS DNA-POLIMERASES
• Taxas de erro previstas com base nas mudanças 
termodinâmicas de nt que permitem pareamentos não 
convencionais: 1 erro a cada 10.000 ou 100.000 nt 
incorporados
• Fidelidade da replicação: a taxa observada de erros 
de incorporação de nt é 10.000 vezes menor que a 
prevista
• Mecanismos de revisão de erros (atividade de 
exonuclease 3’→ 5’ das DNA-polimerases)
� Proteínas pré-priming (interagem com OriC para 
a abertura da bolha de replicação)
�Helicase: rompe pontes de H entre as bases da 
dupla-héllice, deselicoidizando a hélice à sua 
frente
� Girase (topoisomerase): retorna a dupla-hélice 
superelicoidizada a sua forma relaxada
� Primase (componente do primossomo): sintetiza 
primers de RNA
� DNA ligase: une os fragmentos de Okasaki
� SSB: Proteínas que se ligam a fita simples do 
DNA na forquilha, estabilizando 
•Enzimas acessórias na replicação:
Replissomo: aparelho completo de replicação que se 
move ao longo da molécula de DNA em uma 
forquilha de replicação
• Forquilha de replicação: zona onde o DNA é
desicoilizado e filamentos simples são expostos de 
forma a servir como molde
• O processo de polimerização feito pela DNA 
polimerase é dependente de uma fita-dupla com uma 
extremidade 3’ OH livre para a adição de novos 
dNTPs
• A DNA polimerase não é capaz de síntese de novo
• Uma primase sintetiza um fragmento de RNA 
complementar ao molde de DNA que servirá de primer
(iniciador) para a DNA polimerase
DNA-ligase 
catalisa a 
ligação 
covalente de 
cortes no DNA
TELÔMEROS:
• Extremidades especializadas dos cromosssomos 
eucarióticos lineares
• Replicados pela telomerase
� Carregam pequenos moldes de RNA
� Tipo de transcriptase reversa
� Inativa na maioria das células somáticas
• Sem a telomerase, as fitas de síntese descontínua 
encurtam progressivamente (a cada ciclo celular) 
com a remoção dos primers, eventualmente 
deletando genes essenciais
John, Tacket, com 15 
anos de idade (2003), 
portador de um tipo 
de progeria (Síndrome 
de Hutchinson-
Gilford), condição 
genética rara e fatal, 
caracterizada pelo 
envelhecimento 
precoce. As células 
somáticas dessas 
pessoas apresentam 
telômeros curtos e 
capacidade 
proliferativa diminuída 
em meio de cultura
A ovelha Dolly (05/07/1996-14/02/2003), 
o primeiro mamífero clonado, envelheceu 
precocemente??