Atividade 5 _A2_ - Replicação do Material Genético

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PB
Objetivo
1) Descrever as etapas do ciclo celular seus pontos de regulação. 
2) Associar os diferentes níveis de compactação do DNA frente às etapas do ciclo celular.
3) Diferenciar o processo de replicação do DNA entre eucariontes e procariontes, associando suas etapas com as moléculas responsáveis pelo fenômeno.
referência
Alberts, Bruce. (2017). Fundamentos da Biologia Celular, 4th edição. [Minha Biblioteca]. Retirado de https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788582714065/
Integração dos conteúdos
Unidade I: estrutura das macromoléculas (RNA e DNA).
Unidade II: enzimas. 
		Roteiro de ESTUDO
replicação do material genético
introdução
Devido a capacidade de duplicação do seu conteúdo, as células pode se dividir, gerando cópias idênticas. O processo de divisão celular ocorre em forma de ciclo, onde etapas se desenvolvem até a completa cópia de uma célula, gerando uma célula filha idêntica. O fenômeno em questão é denominado ciclo celular, que compreende basicamente dois períodos: a interfase (dividida em G1, S e G2) e a mitose (M, onde ocorre a divisão propriamente dita). Sabe-se que as células passam a maior parte de sua vida em interfase, um período de intensa biossíntese de moléculas e proteínas, onde a célula aumenta seu volume e duplica o seu conteúdo nuclear. Para controlar as etapas deste ciclo, as células desenvolveram mecanismos de controle do processo de divisão – checkpoints – que contribuem para a estabilidade genética, Existem quatro checkpoints descritos até o momento, contudo, um deles diz respeito a fase S do ciclo celular, que está diretamente envolvido com o monitoramento da replicação do DNA. A replicação do DNA ocorre de forma semiconservativa, em razão da natureza antiparalela intrínseca da dupla-hélice. Todas as polimerases de DNA conhecidas sintetizam DNA no sentido 5’ para 3’; isso significa que uma fita será sintetizada continuamente e a outra deverá ser sintetizada por meio de um mecanismo descontínuo. A replicação do DNA é a base para a transferência da informação genética das células mãe para células filha.
aplicação do conhecimento
Os antineoplásicos, são fármacos quase tão heterogêneos (quando consideradas suas características químicas e mecanismos farmacológicos) quanto os tumores envolvidos. De fato, diversos antitumorais muito utilizados clinicamente são substâncias que apresentam mecanismo de ação ciclo-celular dependente, relacionado ao DNA. Com base no texto acima, explique como os antineoplásicos Irinotecano e Etoposídeo agem contra as células neoplásicas.(http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422010000600026)
questões norteadoras
1) Sabendo que a molécula de DNA possui diferentes níveis de compactação, explique a diferença entre nucleossomos, cromatina e cromossomo, além de definir o termo nucleotídeos.
2) Como os diferentes níveis de compactação do material genético se correlacionam com as diferentes fases do ciclo celular: G1, S, G2 e início da divisão celular?
3) O que significa dizer que a replicação do DNA é semi-conservativa?
4) Cite e descreva a função das enzimas envolvidas no processo de replicação do DNA de forma cronológica.
5) Como a extremidade dos cromossomos é replicada sem que haja dano ao material genético?
6) O que ocorreria durante o processo de replicação do DNA se cada uma das seguintes proteínas estivesse faltando?
A. DNA-polimerase 
B. DNA-ligase 
C. Nuclease que remove os iniciadores de RNA 
D. DNA-helicase
E. Primase
7) Descreva quais são os pontos de regulação do ciclo celular (em inglês, checkpoints), e as suas respectivas ações neste fenômeno.
8) Justifique o porquê do pareamento anti-paralelo das fitas da molécula de DNA.
9) Justifique por que os pontos de controle do ciclo celular são importantes na manutenção da integridade do material genético para a célula.
resumo
O DNA nas células eucarióticas está associado a uma variedade de proteínas, resultando em uma estrutura chamada de cromatina. A maior parte do DNA está associada a proteínas histonas para formar uma estrutura chamada de nucleossomo. O DNA em cada cromossomo é replicado exatamente de acordo com as regras de pareamento de bases durante a fase S do ciclo celular. Cada fita da dupla-hélice é replicada simultaneamente, mas por mecanismos um pouco diferentes. Um complexo de proteínas, incluindo a DNA-polimerase, replica a fita-líder continuamente na direção 5′–3′. A fita tardia é replicada de modo descontínuo, em pequenas partes de 100 a 250 nucleotídeos pela DNA-polimerase, sintetizando na direção 5′–3′. Células normais que contém DNA danificado por agentes mutagênicos que não pode ser reparado sofrem morte celular programada.