Estudo dirigido 15 Biossíntese de ácidos nucléicos DNA (1)

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Disciplina Bioquímica 
 
15o Estudo dirigido - Biossíntese de ácidos nucléicos (DNA) 
 
1) Apresente e explique detalhadamente o Dogma Central da Biologia Molecular? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2) Explique a importância da colinearidade entre as sequências de DNA, RNA e Proteínas 
 
Não resolvida 
 
3) O que é o DNA e qual é a sua função. 
O DNA é um dispositivo para o armazenamento estável da informação genética, ocupa uma posição única e 
central entre as macromoléculas biológicas como repositório da informação genética. As sequencias 
nucleotídicas do DNA codificam as estruturas primárias de todos os RNAs e proteínas celulares e, por meio 
das enzimas podem afetar indiretamente a síntese de todos os constituintes celulares. 
 
4) Quais são as características da replicação do DNA? 
1. É semiconservativa, pois cada fita do DNA serve como modelo para a síntese de uma nova fita, 
produzindo duas moléculas novas de DNA, onde uma fita é nova e a outra é antiga. 
2. Ocorre a partir de vários pontos em toda a molécula de DNA, sendo estes chamados de origem. 
3. Ocorre de forma bidirecional: a partir do ponto de origem, ela se desloca para os dois lados na molécula. 
4. Se dá na direção 5’→3’, com revisão no sentido 3’→5’ 
5. Ocorre de forma continua em uma fita e descontinua na oposta 
6. Sofre ação principalmente da enzima DNA-polimerase. 
 
5) O que é a replicação semiconservativa, unidirecional e bidirecional? 
Semiconservativa: Cada fita do DNA funciona como um molde para a síntese de uma nova fita, produzindo 
duas novas moléculas de DNA, cada uma com uma fita nova e uma fita velha. Isso é chamado de replicação 
semiconservativa. 
 
 
 
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6) Explique como a geometria do pareamento de bases contribui para a fidelidade da replicação do 
DNA. 
 
O pareamento correto das bases ocorre de acordo com as regras preditas por Watson e Crick, quando uma 
guanina está presente no molde, um desoxinucleotídeo com citosina é adicionado à nova fita, e assim 
sucessivamente. Isto é importante para que a fidelidade da replicação da molécula, além de demonstrar que 
existe uma base química para que ocorra a replicação de modo semiconservativo e de forma acurada. 
 
7) Quais são as atividades da DNA polimerase I e de que forma essas atividades contribuem para a 
replicação precisa do DNA? 
DNA polimerase é uma classe de enzimas, presente tanto em células procarióticas como em eucarióticas, 
responsável pela polimerização das novas fitas de DNA. A reação fundamental é a transferência de um 
grupo fosforila, onde a extremidade 3'-OH é o nucleófilo e o fósforo da extremidade 5' do nucleotídeo que 
chega sofre ataque nucleofílico com liberação de pirofosfato inorgânico. 
Essas enzimas obedecem a algumas propriedades, como: 
 Todas as DNA polimerases requerem um molde. 
 Pareamento complementar das fitas AT e GC. 
 A polimerização deverá acontecer no sentido 5'- 3' 
 O processo de polimerização só irá iniciar-se com a presença de um oligonucleotídeo de RNA denominado 
RNA primer, pois a DNA polimerase só consegue agir na presença de extremidade 3' livre.[1] 
Há três tipos de enzimas catalíticas de DNA polimerase: 
 DNA polimerase I, que tem função corretora(de reparo do DNA), portanto pode ser endonucleásica ou 
exonucleásica. Ela também faz a retirada dos primers (iniciadores). 
 DNA polimerase II, que é uma polimerase alternativa de reparo, mas que também pode replicar DNA 
quando o filamento molde é danificado. 
 DNA polimerase III, responsável por não deixar o molde antes de ter sido concluído o processo. 
 
O trabalho inicial com a DNA polimerase I levou a definição de dois requerimentos centrais para a 
polimerização do DNA. Primeiro todas as DNAs polimerases requerem um molde. A reação de 
polimerização é guiada por uma fita molde de DNA de acordo com as regras de pareamento de bases 
preditas por Watson e Crick: onde uma GUANINA estiver presente no molde, uma CITOSINA é adicionada à 
fita nova, e assim por diante. 
 
 
 
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8) Como ocorre a correção dos nucleotídeos incorporados incorretamente durante a síntese de 
DNA? 
 
A verificação é feita pela enzima DNA-polimerase. Caso os nucleotídeos estejam corretos, o processo 
segue, caso contrario, a enzima corrige o nucleotídeo para dar prosseguimento à replicação. 
 
9) Explique como ocorre a síntese do fragmento 5’-3’ e do fragmento 3’-5’ durante a replicação do 
DNA. 
 
 
 
 
 
 
10) Faça um resumo explicando como ocorre a replicação da molécula de DNA. 
 
Ela ocorre antes da célula se dividir e para que cada célula filha receba uma fita da célula parental. A partir 
de uma cadeia de DNA formam-se duas novas durante a replicação, e este processo garante a produção de 
células geneticamente idênticas e a passagem de informação genética ao longo das gerações. Uma enzima, 
a DNA-helicase, quebra as pontes de hidrogênio entre as bases da molécula de DNA e separa as fitas, 
usando energia do ATP. Depois, outra enzima, a RNA-primase, coloca iniciadores, necessários para se 
iniciar a síntese do DNA a partir das polimerases, e geralmente são pequenos segmentos de RNA. Após 
ativa, a DNA-polimerase remove os iniciadores de RNA e os substitui por DNA e complementa a cadeia pela 
complementariedade de bases. Com a outra fita, a DNA-polimerase replica a cadeia e dando fim ao 
processo.