Replicação DNA Organização Genica

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Replicação do DNA 
Prof. Ms. Rodrigo Eduardo da Silva 
 
 Replicação do DNA 
• Características gerais da replicação do DNA: 
 
• A molécula de DNA inicia a replicação em locais 
específicos; 
 
• Origem de replicação (células eucariontes possuem 
múltiplas origens de replicação); 
 
• Células eucariontes ao iniciarem a replicação em 
várias origens possuem unidades de replicação; 
 
• Denominados réplicons. 
 Replicação do DNA 
 Replicação do DNA 
 Replicação do DNA 
 Replicação do DNA 
• Replicação é Bidirecional: 
 
• Uma vez iniciada a replicação em cada ponto de 
origem, ela se propaga para os 2 lados do DNA; 
 
• A esse movimento para lados opostos se denominou 
de replicação bidirecional; 
 
• Quando a dupla hélice de DNA se separam, esses 
locais tem a forma de Y (Forquilhas de Replicação). 
 Replicação do DNA 
 Replicação do DNA 
• Replicação é Semidescontínua: 
 
• As duas cadeia parentais da dupla hélice vão, ambas, 
sendo replicadas em cada forquilha; 
 
• Filamentos de DNA de hélice dupla são antiparalelos, 
isto é; 
 
• Uma fita possui direção 5´ para 3´ e a outra 3´ para 5´. 
 Replicação do DNA 
 Replicação do DNA 
• As cadeias filhas devem ser sintetizadas sempre na 
direção 5´ para 3´; 
 
• Portanto as formas de sintetizar as cadeias filhas são 
diferentes; 
 
• Seguindo um padrão de replicação semidescontínua. 
 Replicação do DNA 
 
• A cópia da cadeia parental 3´ para 5´ pode ser 
sintetizada continuamente; 
 
• A cadeia filha avança na direção 5´ para 3´ (Cadeia 
líder ou cadeia contínua). 
 Replicação do DNA 
 Replicação do DNA 
• A outra cadeia parental 5´ para 3´ é copiada de uma 
forma intermitente (descontínua); 
 
• Através de uma série de fragmentos, que depois de 
unidos dão origem a cadeia retardatária ou 
descontínua ; 
 
• Fragmentos são denominados Fragmentos de 
Okazaki. 
 Replicação do DNA 
 Replicação do DNA 
3´ 
5´ 5´ 
5´ 
5´ 
3´ 
3´ 3´ 
 Replicação do DNA 
• Replicação do DNA é realizada por enzimas: 
 
• Células (procariontes/eucariontes) possuem enzimas 
denominadas DNA polimerases; 
 
• Capazes de sintetizar DNA a partir de seus 
precursores; 
 
• Esses precursores de DNA devem estar presentes 
sob a forma de trifosfatos de dexorribonucleosídeos; 
 
 Replicação do DNA 
• 4 trifosfatos de dexorribonucleosídeos: 
 
• dATP contento a base adenina (A); 
 
• dCTP contento a base citosina (C); 
 
• dTTP contento a base timina (T); 
 
• dGTP contento a base guanina (G); 
 
• Além de serem moléculas estruturais, proporcionam 
energia para a síntese de novos filamentos de DNA. 
 Replicação do DNA 
• Todas as DNA polimerases obedecem as seguintes 
propriedades: 
 
• a) Cada dexorribonucleosídeo a ser incorporado é 
selecionado de modo que a sua base nitrogenada seja 
complementar (AT/ CG); 
 
• b) O crescimento da cadeia sempre se dá na direção 
5´ para 3´; 
 
• c) Requerem um segmento inicial de nucleotídeos 
(primer) para dar continuidade à cadeia. 
 Replicação do DNA 
3´ 
5´ 5´ 
5´ 
5´ 
3´ 
3´ 3´ 
 Replicação do DNA 
A 
T 
C 
G DNA POLIMERASE 
• O desenrolamento da dupla hélice é feito pela enzima 
helicase; 
 
• Trabalha em cada forquilha de replicação, a frente da 
polimerase, desenrolando as cadeias; 
 
• A porção desenrolada de DNA deve ser então 
estabilizadas (proteínas SSP mantém os filamentos 
separados); 
 
• O desenrolamento da dupla hélice no ponto de origem 
leva a um superenrolamento do DNA mais adiante; 
 
• Ação da enzima DNAtopoisomerases (pequenas 
quebras). 
 Replicação do DNA 
3´ 
5´ 5´ 
5´ 
5´ 
3´ 
3´ 3´ 
 Replicação do DNA 
• Não somente o DNA é replicado, mas também as suas 
proteínas de sustentação (histonas) na fase S; 
 
• A replicação do DNA é extremamente precisa, isso se 
dá pela ação da enzima DNA-polimerase; 
 
• Ela é capaz de conferir as bases à medida que as 
adiciona ao novo filamento de DNA; 
 
• Se houver uma base errada, ela remove 
imediatamente; 
 
• Mas mesmo assim, algumas bases erradas 
conseguem escapar dessa correção (DNA defeituoso); 
 Replicação do DNA 
Organização gênica 
procariotos e eucariotos 
Organização gênica: procariotos e 
eucariotos 
Organização gênica: procariotos e 
eucariotos 
Organização gênica: Eucariotos 
• Núcleo: 
 
• É o centro de controle de todas as atividades 
celulares; 
 
• Nele encontramos os cromossomos contendo todo o 
genoma (DNA); 
 
• Contém maquinaria para replicar o DNA; 
 
• Responsável também pela síntese e processamento 
de todos os tipos de RNA (mRNA, rRNA e tRNA). 
Organização gênica: Eucariotos 
• Apresenta-se como uma estrutura alongada ou 
arredondada; 
 
• Os principais componentes do núcleo são: 
 
• Envoltório nuclear, cromatina, nucléolo, matriz 
nuclear e o nucleoplasma. 
Organização gênica: Eucariotos 
• Envoltório nuclear: 
 
• Conteúdo intranuclear é separado do citoplasma pelo 
envoltório nuclear; 
 
• Apresenta poros, cuja função é o transporte seletivo 
de moléculas para fora e para dentro do núcleo. 
Organização gênica: Eucariotos 
Organização gênica: Eucariotos 
• Cromatina: 
 
• Heterocromatina, grânulos grosseiros e bem visíveis 
ao microscópio óptico; 
 
• Inativa, pois a dupla hélice de DNA está muito 
compactada (não há transcrição de genes); 
 
• Eucromatina aparece granulosa e clara (entre a 
heterocromatina); 
 
• Na eucromatina, o DNA não está condensado e pode 
transcrever seus genes. (Cromatina ativa). 
Organização gênica: Eucariotos 
Organização gênica: Eucariotos 
• Nucléolos: 
 
• São as fábricas para a produção de ribossomos; 
 
• São formações intranucleares arredondadas 
constituídas principalmente por rRNA e proteínas. 
Organização gênica: Eucariotos 
Organização gênica: Eucariotos 
• Nucleoplasma: 
 
• Também designado carioplasma, presente 
no núcleo de uma célula; 
 
• Envolto pela membrana nuclear, a qual o separa do 
citoplasma; 
 
• Ligeiramente ácido e proporciona ao núcleo a sua 
consistência; 
 
• É constituída principalmente por proteínas. 
Organização gênica: Eucariotos 
Organização gênica: Eucariotos 
Organização gênica: Procariotos 
• Parede Celular: parede esquelética que fica externa à membrana plasmática 
e tem função de proteção e controle das trocas de substâncias com o meio 
externo à célula. 
• Membrana plasmática: membrana seletiva que fica na região interna à 
parede celular e que permite a entrada de elementos necessários à célula, ao 
mesmo tempo que permite a saída daquilo que ela não necessita. 
Organização gênica: Procariotos 
• Citoplasma (hialoplasma): espaço no interior da membrana plasmática 
preenchido por uma matéria coloidal e semi-fluida onde se encontram 
substâncias importantes à célula e as organelas ficam suspensas. O citosol 
ainda confere consistência à célula. 
 
• Plasmídeos: moléculas circulares duplas de DNA que possuem a 
capacidade de se reproduzir independentemente do DNA cromossômico. 
 
Organização gênica: Procariotos 
• Nucleóides: região onde se concentra o material genético da célula. 
 
• Material genético (DNA): Contem todas informações necessárias para a 
sobrevivência da célula e é capaz de autoduplicação. O cromossomo 
bacteriano é enrolado, espiralado e compactado. 
 
• Ribossomos: são organelas não-membranosas que ficam dispersas no 
citoplasma e atuam na sínteseprotéica, decodificando os comando enviados 
pelo DNA. 
 
Ribossomos 
Nucleóides / DNA 
Organização gênica: Procariotos