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08/10/2017 1 Replicação do DNA Profª. Gabriela Muniz de A. Melo Processo de auto-replicação do material genético, DNA (fase S), mantendo assim o padrão de herança ao longo das gerações. Replicação ou Duplicação Teoria semiconservativa A dupla hélice de cada molécula filha de DNA contém um filamento da molécula original e um filamento recém sintetizado Replicação Bidirecional 08/10/2017 2 “Bolhas de Replicação” Devido ao tamanho do genoma, a replicação nos eucariontes, requer “múltiplas origens”. Além de bidirecional em ambas as fitas, a replicação é simultânea. Replicação bidirecional “Bolhas de Replicação” Duas forquilhas de replicação Uma molécula de DNA Bolha de replicação Replicação do DNA Série de passos mediados por enzimas, as principais são: • HELICASES • SSB (“single-strand-binding”) • PRIMASE – RNA • DNA Polimerase • DNA – ligase Processo de Replicação Fita líder ou contínua Fita atrasada ou descontínua 08/10/2017 3 TOPOISOMERASES – Responsáveis por aliviar a torção na parte da fita que não está sendo replicada. HELICASES – constituem uma classe de enzimas que podem se mover ao longo da fita dupla de DNA utilizando a energia da hidrólise de ATP para separar as duas fitas da molécula. SSB (“single-strand-binding”) – ligam-se a cada uma das fitas impedindo o reanelamento das mesmas. Enzimas Envolvidas no Processo de Replicação PRIMASE – RNA polimerase que sintetiza pequenas moléculas de RNA utilizadas como iniciadores durante o processo de replicação do DNA. DNA POLIMERASE: alongam a fita de DNA pré existente. Importante para reparo do DNA – revisa a medida que avança, retirando bases pareadas erradas e inserindo as corretas DNA LIGASE: liga os fragmentos de Okazaki e fecha os outros cortes no arcabouço açúcar fosfato. Enzimas Envolvidas no Processo de Replicação FITA LÍDER (LEADING) – sintetizada continuamente a partir de um iniciador na fita molde FITA ATRAZADA (LAGGING) – sintetizada descontinuamente a partir de múltiplos iniciadores • Sítios descobertos no molde da fita “lagging” são copiados em pequenos iniciadores de RNA pela primase. • Cada iniciador é alongado pela DNA polimerase resultando na formação dos FRAGMENTOS DE OKAZAKI. •DNA polimerase remove o primer do RNA do fragmento adjacente e preenche os “gaps” entre os fragmentos que, então, são unidos pela DNA ligase. Processo de Replicação A síntese de DNA é feita na direção 5´ 3´ e é semidescontínua Processo de Replicação 08/10/2017 4 Processo de replicação Podem ocorrem erros no processo de replicação, se esses erros não forem corrigidos pelas polimerases, eles se perpetuam na forma de mutações. DNA sofre continuamente danos causados por agentes externos. As células tem um mecanismo sofisticado para reparar esses danos, entretanto, alguns permanecem e se perpetuam também na forma de mutação. Mutações A citosina no DNA desamina espontaneamente originando uracila Esta reação é potencialmente mutagênica porque a citosina pareia com a guanina, mas a uracila com a adenina Na hora da replicação ou transcrição, ocorreria um erro! Para evitar o erro, existe um sistema de reparo, que substitui a uracila por uma citosina (uracil DNA-glicosidase) O grupo metila que distingue a timina da uracila é um sinal de reconhecimento; sem este sinal é impossível distinguir corretamente a uracila presente da uracila resultante da desaminação da citosina. 08/10/2017 5 Revisando Revisando Revisando 08/10/2017 6 Revisando OBRIGADO PELA ATENÇÃO!
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