replicaþÒo dna

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REPLICAÇÃO DNA
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REPLICAÇÃO DO DNA
 Informação genética de um organismo: 
 desenvolvimento reprodução
 Replicação: Cópia da seqüência de nucleotídeos do DNA
 Maquinaria celular: rápida e precisa
 * 3000 nucleotídeos/minuto
 * 1 erro por bilhão de nucleotídeos
 Erros de replicação (mutação) geram as variações 
Célula a célula 
Geração a geração
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 Três possíveis modos de replicação do DNA
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A replicação do DNA é semiconservativa
 Meselson e Stahl (1958)
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Enzimas Envolvidas na replicação do DNA
 DNA polimerase
 Primase 
Dna ligase
Helicase
Topoisomerase
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Enzimas Envolvidas na replicação do DNA
 DNA polimerase
 sintetiza DNA em uma fita nova, adicionando novos nucleotídeos em um terminal que possua uma 3´- OH livre
requer: * desoxirribonucleotídeos trifosfatados
 * um molde de DNA para dirigir a adição de cada
 novo nucleotideo
 * um primer para fornecer um terminal com 
 um 3´OH livre 
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 A síntese do DNA nascente acontece sempre no sentido 5´--> 3´
 As DNA polimersases possuem atividade revisora (exonuclease) além da atividade de polimerase. 
Em mamíferos existem até 5 DNA polimerases diferentes. Realizam a replicação semiconservativa do DNA nuclear, do DNA mitocondrial além da atividade de reparo.
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 DNA Ligase
 Catalisa o fechamento covalente dos cortes no DNA.
 Atua quando falta ligações fosfodiéestes, sem a falta da base
 Não atua em cortes onde um ou mais nucleotídeos estão faltando (gaps) 
 O AMP do intermediário ligase-AMP forma uma ligação fosfodiéstes com o 5´-fosfato do core, e em seguido um ataque nucleofílico ple 3-OH no corte no átomo de fósforo proximal do DNA produz uma ligação fosfodiéstes entre os nucleotídeos adjacentes no sítio do corte
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 DNA Helicase
 Os dois filamentos de DNA não podem ser saparados sem o desenrolar das duas moléculas em dupla hélice.
 A desilicoidização é catalizada pelas DNAs Helicases
Após a deselicoidização, o DNA é mantido unifilamentar e distendido pela ligação das proteínas SSB (Proteínas de ligação ao DNA unifilamentar)
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 DNA Topoisomerase
 Catalisam quebras transitóirias nas moléculas de DNA, mas usam ligações covalentes para manter as moléculas clivadas
Dois tipos:
toposiomerase I
produz quebras transitórioas unifilamentares no DNA= remove uma superhélice do DNA por vez
Topoisomerase II
produz quebras trnasitórias bifilamentares no DNA = remove/introduzir duas superhélices do DNA por vez
 
	
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O APARELHO DE REPLICAÇÃO DO DNA - Replissomo 
Aspectos Gerais 
Os dois filamentos da dupla hélice de DNA são replicados ao mesmo tempo na mesma direção.
A síntese é contínua em um filamento (leading) e descontínua em outro filamento (lagging)
 As novas cadeias são iniciadas por curtos segmentos de RNA (primer) sintetizados por uma DNA primase
Várias enzimas e proteínas estão envolvidas na replicação se reúnem em um replissomo em cada forquilha de replicacação.
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 Início
 A replicação começa em locais específicos chamados origem de replicação
 Em E. coli uma única origem de replicação. Em eucariotos, várias origens de replicação.
 As origens de replicação possuem seqüências de nucleotídeos específicos (ricos AT)
 Proteínas reconhecem as origens de replicação, e inciam o processo de replicação:
 abertura da dupla hélice (helicase)
 ligação das proteínas SSB
 primer (DNA primase)
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 Após a formação da forquilha de replicação:
Um único primer é estendido na fita leading (DNA pol III)
 Vários primers são adicionados na fita lagging, a medida que a dupla hélice se abre. (DNA pol III)
 Na fita lagging, são produzidos vários fragmentos de primes estendidos denomados fragmentos de Okazaki.
 
A iniciação dos fragementos de Okazaki é feita pelo primossomo
 Cada primossomo: DNA primase e DNA helicase
 O primossomo se move ao longo da molécula de DNA ativado pela energia do ATP.
 Após a replicação da fita lagging, os primers de RNA são substituídos por DNA pela DNA pol I, e os fragmentos selados pela DNA ligase
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Substituição dos Primers nos Fragmentos de Okazaki
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Visão Geral da Replicação