Gabarito Estrutura e replicação do DNA

Prévia do material em texto

Genética Humana 1
Gabarito – Estrutura e replicação do DNA 
1. a) Quais os componentes estruturais do DNA e do RNA? 
Ambos são ácidos nucléicos que consistem em polímeros de nucleotídeos. Cada nucleotídeo é formado por um grupamento fosfato, um açúcar e uma base nitrogenada. 
b) Quais as principais diferenças do DNA e RNA. 
O RNA é uma fita simples, o açúcar do seu nucleotídeo é chamado de ribose. Suas bases nitrogenadas são adenina, uracila, citosina e guanina. O DNA é uma fita dupla, o açúcar do seu nucleotídeo é chamado de desoxirribose. Suas bases nitrogenadas são adenina, timina, citosina e guanina. 
2. Por que os primers de RNA são necessários à replicação do DNA?
A DNA polimerase, enzima responsável pela replicação do DNA, não é capaz de sintetizar de novo, ou seja, ela não consegue iniciar a síntese de uma fita, mas apenas continuá-la a partir de um trecho já sintetizado. Por sua vez, a primase, um tipo de RNA polimerase, pode sintetizar de novo, por isso ela sintetiza os primers que são pequenos trechos de ribonucleotídeos, fornecendo assim uma extremidade 3’OH livre a partir da qual a DNA polimerase adiciona novos desoxirribonucleotídeos formando uma nova fita de DNA a partir da fita molde. 
3. Por que a replicação do DNA em humanos é considerada semiconservativa e bidirecional?
Ela é conservativa, pois ao final da replicação, cada fita-dupla de DNA é formada por uma fita parental pré-existente que serviu de molde e outra fita “nova” que foi sintetizada a partir da fita molde. Ela é bidirecional, pois as fitas de DNA são antiparalelas e pelo fato de a replicação ser obrigatoriamente feita no sentido 5’ → 3’, as fitas precisam ser sintetizadas em lados opostos. 
4. Qual a diferença entre o processo de replicação dos filamentos leading e lagging? 
O filamento leading é feito no sentido em que a fita dupla de DNA é aberta pela helicase e pode ser sintetizado de modo contínuo. O filamento lagging é sintetizado no sentido oposto da deselicoidização do DNA e por isso é sintetizado em segmentos curtos, necessitando de vários primers e formando pequenos trechos de DNA recém-sintetizado chamados de fragmentos de Okazaki. 
5. a) O que é e qual a importância da complementaridade das bases A-T e C-G? 
A complementaridade consiste na capacidade das bases nitrogenadas em formarem pares por meio de pontes de hidrogênio de forma específica, sendo os pares adenina e timina e, citosina e guanina. A especificidade da formação desses pares faz com que a informação contida nas sequências dessas bases nitrogenadas seja perpetuada de forma fiel no processo de replicação do DNA.
b) O que é e qual importância da polaridade nas moléculas de DNA e RNA. 
A polaridade (carga) negativa das moléculas de DNA e RNA se dá por meio dos grupamentos fosfato presentes nessas moléculas. Essa carga tem papel na interação das moléculas com a água e outras proteínas, por exemplo, o DNA interage com as proteínas histonas (que têm cargas positivas) para formar os cromossomos. 
 c) Explique resumidamente a replicação do DNA, destacando a ordem das etapas e as enzimas envolvidas. 
A replicação do DNA possui três etapas: início, elongação e término. O início da replicação se dá a partir de sequências específicas do DNA chamadas origens de replicação. A síntese ocorre na chamada forquilha de replicação, onde o DNA está deselicoidizado. A helicase tem a função de abrir a fita dupla de DNA, a primase sintetiza os primers fornecendo a 3’OH livre para que a DNA polimerase III adicione os nucleotídeos, tomando como base a fita parental que está exposta. O filamento leading é feito no sentido em que a fita dupla de DNA é aberta pela helicase e pode ser sintetizado de modo contínuo. O filamento lagging é sintetizado no sentido oposto da deselicoidização do DNA. A DNA polimerase I é responsável por retirar os primers (ribonucleotídeos) e preencher o espaço com DNA (desoxirribonucleotídeos), a ligase é responsável por formar uma ligação fosfodiéster entre a extremidade 5’P de um fragmento e o grupo 3’OH adjacente de outro fragmento. As proteínas de ligação unifilamentar (SSB) impedem que o DNA se anele novamente, enquanto as topoisomerases relaxam o DNA super-helicoidizado quebrando um ou os dois filamentos e depois os reunindo. No término da replicação, a telomerase é a responsável por replicar o DNA presente nos telômeros (extremidades dos cromossomos).