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1 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. 2 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. 3 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.
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