Aula - Replicação do DNA

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- Capítulo 7 -
DNA: Estrutura e replicação
Disciplina: Biologia Molecular / 45h
Professor: José Williams
Discente: Alberto Alexandre
7.1 DNA | O material genetico
• Transformação (Frederick Griffith, 1928); • Experimento de Oswald Avery, Colin
MacLeod e Maclyn McCarty (1944).
Figura 1. Transformação. FONTE: Griffiths, 2015. Figura 2. Experimento utilizando Dnase. FONTE: Griffiths,
2015.
• Experimento de Hershey-Chase (1952). 
Figura 3. Experimento de Hershey-Chase. 
FONTE: Griffiths, 2015.
Experimento de Rosalind Franklin
Figura 4. Rosalind Franklin (à esquerda), e o modelo de difração de raios-X. FONTE: Griffiths, 2015.
Watson e Crick: Estrutura do DNA
• Figura 5. Watson e Crick. FONTE: Griffiths, 2015.
O QUE SE SABIA DA ESTRUTURA DO
DNA, ANTES DE WATSON E CRICK?
• Elementos estruturais do DNA;
• Regras de Chargaff da
composição de bases;
• Analise do DNA por difração de
raios X.
• Figura 6. Estrutura
dos nucleotídeos que
compõem o DNA.
FONTE: Griffiths,
2015.
DNA possui formato helicoidal, e estrutura dupla-hélice
• Figura 7. Formato
helicoidal e estrutura
dupla-hélice do DNA.
FONTE: Adaptado de
Griffiths, 2015.
Sulco maior.
Sulco 
menor
Duas ligações de 
hidrogênio
Três ligações de 
hidrogênio (DNA mais 
estável)
Resumindo ...
O DNA é uma dupla-
hélice, composta por duas
cadeias de nucleotídeos,
unidas por meio do
pareamento
complementar de A com T
e de G com C.
Figura 8. Esquema demonstrando que o DNA é formado por
uma ligação entre uma base púrica e uma base pirimídica.
FONTE: Griffiths, 2015.
Problemas:
• Se o conteudo de GC de uma molécula de DNA é
de 62%, quais são as porcentagens das quatro
bases (A, T, G e C) nessa molécula?
• Se a timina compõe 15% das bases em uma
molecula de DNA especifica, qual porcentagem
das bases e de citosina?
A replicação é um processo 
semiconservativo!
Figura 9. Esquema demonstrando que a
replicação do DNA é um processo
semiconservativo. FONTE: Griffiths, 2015.
Experimento de Meselson-Stahl :
Cultivo de E. Coli em meio c/
isótopo pesado de Nitrogênio
(15N), e depois em meio c/ isótopo
leve de Nitrogênio (14N).
Origem da replicação
• Regiões ricas em A = T
• Bolhas de replicação 
(Várias em Eucariotos)
• Bidirecionalidade
Figura 10. Esquema que demonstra a origem
da replicação. DISPONÍVEL em:
https://www.slideshare.net/JaquelineAlmeid
a26/replicaco-do-dna
https://www.slideshare.net/JaquelineAlmeida26/replicaco-do-dna
A forquilha de replicação
Figura 11. Forquilha de replicação. FONTE:
Griffiths, 2015.
Sentido de 
deslocamento 
da forquilha
Cadeia leading
Cadeia lagging
Fragmentos de Okazaki
Cadeias 
parentais
Figura 12. Forquilha de replicação. DISPONÍVEL em:
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/2937177/mod_resource/
content/2/BiologiaMolecular_texto02%20final.pdf
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/2937177/mod_resource/content/2/BiologiaMolecular_texto02%20final.pdf
Quais as principais enzimas atuantes na replicação?
❑ DNA-pol
❑ Girase (ou topoisomerase)
❑ Helicase
❑ Primase
❑ Ligase
❑ Telomerase
DNA-polimerase
• Após a formação da forquilha, a DNA-pol atua sintetizando a
nova cadeia
• Primer: o iniciador (Adicionados pela enzima primase)
Figura 13. Ação da DNA-pol,
através da inserção de
primers. FONTE: Griffiths,
2015.
A DNA-polimerase:
• Sintetiza uma nova fita de DNA (SEMPRE DE 5’ 3’)
• Repara erros (Atividade de exonuclease)
Principais tipos: 
• DNA-pol I: Reparo (Remoção de primers)
• DNA-pol II: Reparo (Exonuclease)
• DNA-pol III: Síntese de cadeias de DNA (Mais complexa)
Figura 14. Atividade da DNA-pol. FONTE:
Adaptada de Griffiths, 2015.
Cinta deslizante
Figura 15. Cinta deslizante. DISPONÍVEL em: http://coral.ufsm.br/blg220/hide/replic7.htm
Permite que a 
DNA polimerase 
se fixe a fita de 
DNA, evitando 
que ela se 
desprenda.
http://coral.ufsm.br/blg220/hide/replic7.htm
Topoisomerase e helicase
Figura 16. Esquema de replicação do DNA. DISPONÍVEL em: https://pt.wikipedia.org/wiki/Helicase
https://pt.wikipedia.org/wiki/Helicase
Cadeias leading e lagging, e fragmentos de Okazaki
Figura 17. Representação das cadeias leaging e lagging, e dos fragmentos de
Okazaki. DISPONÍVEL em: https://geneticavirtual.webnode.com.br/genetica-virtual-
home/prefacio/estrutura%20e%20replica%C3%A7%C3%A3o%20do%20dna/sentido%
20da%20replica%C3%A7%C3%A3o/
Essas diferentes
cadeias são formadas
por conta do sentido
da forquilha de
replicação.
https://geneticavirtual.webnode.com.br/genetica-virtual-home/prefacio/estrutura%20e%20replica%C3%A7%C3%A3o%20do%20dna/sentido%20da%20replica%C3%A7%C3%A3o/
Proteínas SSB
Figura 18. Representação das proteínas SSB. DISPONÍVEL em:
http://coral.ufsm.br/blg220/hide/replic7.htm
Qual a função
dessas
proteínas?
http://coral.ufsm.br/blg220/hide/replic7.htm
O grande complexo
Figura 19. O complexo envolvido
na replicação do DNA. FONTE:
Adaptada de Griffiths, 2015.
Topoisomerase
Movimento 
da forquilha
Helicase
Primer
Primer
Fragmento de Okazaki
Proteínas 
SSB
DNA-pol
Filamento 
descontínuo
Ligase
Fragmento 
contínuo
Exercícios
Na duplicação de DNA, uma nova fita é formada a partir de
uma fita usada como molde. Para que a síntese de uma nova
fita ocorra, é necessário que as duas fitas do DNA parental
separem-se. Isso é feito pela enzima:
a) DNA polimerase.
b) DNA primase.
c) DNA topoisomerase.
d) DNA helicase.
e) DNA isomerase.
Durante a formação de uma fita de DNA, nucleotídeos são
ligados de modo a formar uma nova molécula. Esses
nucleotídeos são adicionados pela ação da:
a) DNA polimerase.
b) DNA primase.
c) DNA topoisomerase.
d) DNA helicase.
e) DNA isomerase.
(UFPA) Em 1953, Watson e Crick decifraram que a estrutura da molécula de
DNA (ácido desoxirribonucleico) é uma dupla hélice, responsável pelas
características dos organismos.
Com os conhecimentos atuais, julgue as afirmativas sobre a molécula de
DNA:
I- Na autoduplicação da molécula de DNA, cada filamento original serve de
molde para a síntese de um novo filamento (duplicação semiconservativa).
II- A base nitrogenada adenina emparelha-se com a citosina, enquanto a
timina emparelha-se com a guanina.
III- As bases nitrogenadas dos dois filamentos estão unidas por ligações
denominadas pontes de hidrogênio.
Está(ao) correta(s) a(s) afirmativa(s):
a) I somente
b) II somente
c) I e II.
d) I e III.
e) II e III.
Em relação a replicação do DNA, é correto afirmar:
I - As proteínas SSB são importantes nesse processo, visto que elas se associam a
molécula de DNA, e atuam ligando os fragmentos de Okazaki;
II – O filamento leading é formado no mesmo sentido da forquilha de replicação;
III – A síntese de um novo filamento a partir de uma fita molde se inicia com a
adição de primers, adicionados pela enzima ligase;
IV – A topoisomerase tem função de separar as fitas de DNA, para ocorer a
replicação.
Está(ão) correta(s):
a) I e II
b) I e III
c) II e III
d) IV, somente
e) II, somente
Alberto Alexandre de Sousa Borges
Discente do PPGCA – Programa de Pós-graduação 
em Ciência Animal – UFPI
Email: aalexandresb@gmail.com