INTENSIVÃO BIOMOL texto 2 - A replicação do DNA

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INTENSIVÃO BIOMOL (BIO0205)
A REPLICAÇÃO DO DNA – TEXTO 2.
LEMBRANDO QUE ESTAS LISTAS DISPONÍVEIS SÃO RETIRADAS DA DISCIPLINA BIO0205 DA USP E AS RESPOSTAS AQUI GERADAS SÃO DE UMA ALUNA DE GRADUAÇÃO, PORTANTO, SERVEM APENAS COMO ROTEIRO DE ESTUDO E PARA REVISÕES FUTURAS.
1.(Q.24) Por meio de que processo é obtida a energia necessária à replicação do DNA?
Por meio de duas hidrólises do trifosfato, formando pirofosfato e o pirofosfato também é hidroxilado, ocorre a mudança da conformação alostérica da enzima. 
2. (q. 25). Qual seria a importância da atividade exonucleolítica 3’5’ das polimerases do DNA? 
A atividade exonucleolítica 3’5’ das polimerases do DNA é um mecanismo autocorretor que permite a elas conferir o último nucleotídeo incorporado, corrigindo seus próprios erros de incorporação à medida que se movem ao longo do DNA molde. Esse processo é importante pois a taxa de incorporação de nucleotídeos incorporados erroneamente é alta, um em cada cem mil nucleotídeos incorporados. Em função da atividade autocorretora das polimerases, a taxa de erro cai para um a cada dez milhões de nucleotídeos. 
A DnaA se liga ao DNA na região das sequências repetidoras e o complexo formado pela interação do DNA com as proteínas DnaA faz com que a hélice de DNA se abra ligeiramente em uma região adjacente ao complexo. A DnaA recruta proteínas de replicação adicionais para o DNA de fita simples, incluindo Dna B (helicase) e a proteína carregadora das helicases (DNAc). As cadeias são mantidas separadas pela interação com proteínas SSB. 
Um segmento conjunto de proteínas DnaB e DnaC se liga à extremidade oposta da região aberta da hélice, dando origem a um segundo complexo de início de replicação. A helicase recruta a primase do DNA, que vai interagir com cada uma das cadeias do DNA e sintetizar o primer das cadeias leadings das forquilhas de replicação opostas. A cada primossomo se juntam duas polimerases III do DNA, cada uma delas interagindo com uma das cadeia moldes na forquilha de replicação. 
As DNAs helicases são responsáveis pelo desenrolamento da hélice de DNA e pela separação das cadeias polinucleotídicas.
3. (Q. 26) Qual a função das diferentes polimerases do DNA presentes na bactéria Escherichia coli? 
A polimerase III é responsável pelo crescimento das novas cadeias polinucleotídicas durante a replicação do DNA. A polimerase I é uma enzima de reparo, corrige lesões na molécula de DNA e preenche os espaços deixados pela remoção de primers. As polimerases II, IV e V estão responsáveis pelo reparo de lesões na molécula de DNA.
4. (Q.27) Comente a frase: “Uma polimerase do DNA que efetuasse a polimerização no sentido 3’5’ não teria como autocorrigir seus erros de incorporação.”
Caso uma polimerase do DNA efetuasse a polimerização no sentido 3’5’, não haveria atividade exonucleotídica 3’5’, que é um mecanismo autocorretor que permite conferir o último nucleotídeo incorporado e corrigir seus próprios erros de incorporação à medida que se movem ao longo do DNA molde. A atividade exonucleolítica é inversa ao sentido de crescimento da cadeia. 
5. (Q.28) Defina cadeia leading e cadeia lagging do DNA.
Cadeia leading, ou cadeia líder, é a fita molde de DNA no sentido 3’5’, de forma que a síntese de sua cadeia complementar seja contínua e cresça no sentido 5’3’. A cadeia lagging do DNA é a fita molde no sentido 5’3’ de modo que a síntese ocorra contrário à forquilha de replicação e de modo descontínuo. 
6. (Q. 29) O que são fragmentos de Okazaki?
Fragmentos de Okazaki são os pequenos pedaços de DNA que aparecem transitoriamente durante a síntese da cadeia lagging e que contém de 1000 à 2000 nucleotídeos em bactérias e de 100 à 400 nucleotídeos em eucariotos.
7.(Q. 30) Esquematize uma forquilha de replicação indicando:
a. A polaridade das cadeias originais, ou seja, suas extremidades 5’ e 3’.
b. as cadeias leading e lagging, com suas respectivas polaridades.
c. os fragmentos de Okazaki.
(Imagem retirada da apostila de BIO0205 - ANO: 2018)
8. (Q. 58) A taxa de incorporação de nucleotídeos errados pelas polimerases do DNA é da ordem de um em dez mil. Como se explica, então, a altíssima fidelidade de replicação? 
A altíssima fidelidade da replicação pode ser explicada devido ao fato de existir ativivade exonucleolítica no sentido 3’5’. A atividade exonucleolítica permite verificar o último nucleotídeo incorporado e corrigir seus próprios erros de incorporação à medida que se movem ao longo do DNA molde. 
9.(Q. 59)Explique sucintamente o papel das helicases, da topoisomerase II e das proteínas SSB na replicação do DNA. 
As helicases são proteínas responsáveis pela abertura da hélice de DNA, a topoisomerase II é responsável pelo relaxamento da hélice através de cortes (nicks) em uma das cadeias do DNA. As proteínas SSB são responsáveis por garantir que as fitas simples de DNA não sofram hibridação, uma vez que tais moléculas possuem alta afinidade. 
10. (Q. 60) Moléculas de DNA com a configuração mostrada no esquema abaixo foram adicionadas a um sistema in vitro capaz de promover a síntese de DNA. Qual a configuração esperada para as moléculas resultantes após a síntese ter se completado?
5’ – ATCTGCATTACGGCATTAG – 3’
AATGCC (primer)
3’- AATGCCGTAATC – 5’
11. (61) Se a síntese em uma das forquilhas de replicação de E.coli ocorre a uma velocidade de 1000 pares de bases por segundo, quanto tempo leva para o cromossomo todo se replicar? Para responder a questão considere que o cromossomo da bactéria Escherichia coli contém aproximadamente 4x106 pares de bases. 
Aproximadamente uma hora e sete minutos.