Replicação e Recombinação de DNA

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Alunas: Gabriela Reinert
 Juliana Dallabona
 Sabrina Maria
Replicação e Recombinação 
de DNA
● É o processo pelo qual uma célula duplica seu DNA antes da divisão;
● A cópia de informações tem chances de erro, por isso o processo de 
replicação tem que ser rápido e muito exato;
● Por exemplo: E. coli
Replicação
A Replicação do DNA
● Estrutura de Watson e Crick (1983);
● Cada fita serve como molde para uma nova fita (semiconservativa);
● Três tipos possíveis de replicação:
Experimento de Meselson e Stahl
A herança deixada por Meselson e Stahl 
● Novos estudos;
● Outros organismos também usam a replicação 
semiconservativa;
● Formas diferentes da replicação semiconservativa 
acontecer;
● As unidades de replicação são chamadas de replicons;
● A replicação inicia na origem e continua até o replicon 
inteiro ser replicado;
● Os cromossomos bacterianos têm uma única origem 
de replicação, enquanto os cromossomos eucarióticos 
têm várias origens.
Matthew Meselson (esquerda) e Franklin Stahl (direita) em 1996.
● Replicação teta: DNA de fita dupla começa a se desenrolar na origem da 
replicação, bolha de replicação, replicação simultânea, replicação bidirecional;
● Replicação por círculo rolante: ruptura em uma das fitas de nucleotídios, 
extremidade cresce em círculo, várias cópias ligadas da mesma sequência, 
molécula de DNA linear rompida, gera DNA circular de fita dupla e uma 
molécula de DNA linear de fita única;
● Replicação eucariótica linear: nos os cromossomos lineares maiores há muito 
DNA, para ser rápido se inicia em milhares de origens, bolha de replicação 
ocorre em ambas as fitas, duas forquilhas de replicação que correm na direção 
uma da outra.
Tipos de Replicação
Exigências de Replicação
● Um molde de DNA de 
fita dupla.
● Matérias-primas a 
serem montadas em 
uma nova fita de 
nucleotídeos.
● Enzimas e outras 
proteínas que “leem” o 
molde e reúnem os 
substratos em uma 
molécula de DNA.
● Replicação semiconservativa do DNA;
● Expor as bases que atuam como molde;
● Trifosfatos de desoxirribonucleosídio (dNTPs): um açúcar desoxirribose e uma 
base ligados a três grupos fosfato;
● Nucleotídeos acondicionados no grupo 3′-OH;
● O grupo 3′-OH do último nucleotídeo na fita fixa-se ao grupo 5′-fosfato do 
dNTP de chegada;
● Ligação fosfodiéster é criada entre os dois nucleotídeos. 
Exigências da Replicação
● Na síntese do DNA, novos nucleotídios são unidos, um de cada vez, à 
extremidade 3′ da fita recém-sintetizada;
● O DNA polimerase só pode adicionar nucleotídios na extremidade 3′ da fita;
● Como os dois moldes de DNA de fita única são antiparalelos e o 
prolongamento de fita é sempre 5′ para 3′;
● Há replicação contínua e descontínua;
● Esse processo é repetido várias vezes, então a síntese dessa fita ocorre nos 
fragmentos de Okazaki;
https://www.youtube.com/watch?v=zVaPUThUdWw&t=28s 
Sentido da Replicação
● Iniciação: cromossomo circular > única origem de replicação (oriC), uma 
proteína de iniciação liga-se à oriC e faz um segmento curto do DNA se 
desenrolar, possibilitando a helicase e outras proteínas que se ligam à fita 
única prendam-se à fita de polinucleotídios.
● Desenrolamento: a célula depende de várias proteínas e enzimas para fazer o 
desenrolamento:
○ DNA helicase;
○ SSBs;
○ DNA girase.
Estágios de Replicação
Estágios de Replicação
● Alongamento: o DNA de fita única é usado como um molde para a síntese de 
DNA. Todas as DNA polimerases precisam de um nucleotídeo com um grupo 
3′-OH e não podem iniciar a síntese num molde vazio.
○ Primases: sintetizam segmentos curtos de nucleotídios de RNA que fornecem um grupo 3′-OH;
○ DNA polimerases: prolongam a fita nova de polinucleotídios;
○ DNA polimerase I e DNA polimerase III: sintetizam DNA na replicação;
○ DNA polimerase III: sintetiza fitas de nucleotídios ao adicionar novos nucleotídios à 
extremidade 3′ da molécula de DNA crescente;
○ DNA polimerases II, IV e V: funcionam no reparo de DNA.
Apesar de suas diferenças, todas as polimerases da E. coli:
● Sintetizam qualquer sequência especificada pela fita molde;
● Sintetizam na direção 5′ → 3′;
● Usam dNTPs para sintetizar DNA novo;
● Precisam de um grupo 3′-OH para iniciar a síntese;
● São catalisadoras na formação da ligação fosfodiéster;
● Produzem fitas recém-sintetizadas;
● Estão associadas a várias outras proteínas.
Polimerases do Alongamento
● Alongamento:
○ DNA polimerase III se liga ao último nucleotídio do grupo 3′-OH;
○ Novo nucleotídio de DNA fornece o grupo 3′-OH;
○ DNA polimerase I segue DNA polimerase III;
○ DNA polimerase I se fixa ao primeiro nucleotídio do grupo OH;
○ Ruptura na estrutura açúcar-fosfato, fechada pela enzima DNA ligase;
○ 2 unidades da DNA polimerase III na forquilha de replicação.
● Término: a replicação é terminada sempre que duas forquilhas de replicação 
se encontram, ou sítios Ter (bloqueiam a replicação).
Final do Alongamento e Último Estágio
Erros na Replicação
● Menor que um erro por bilhão de nucleotídios;
● Corrigida na revisão: DNA polimerase insere um nucleotídio incorreto, o grupo 
3′-OH do nucleotídio mal pareado não está corretamente posicionado para 
aceitar o próximo nucleotídio, o DNA polimerase remove o nucleotídio 
incorretamente pareado e insere o nucleotídio correto;
● Reparo de pareamento errado de DNA: corrige os erros após o término da 
replicação. 
Referências
Chaves, A. O Mais Belo Experimento da Biologia. Wordpress., 2016. Disponivel em 
<https://curiosorealista.wordpress.com/2016/02/10/o-mais-belo-experimento-da-bio
logia/>
Pierce, B.A. Genética - Um Enfoque Conceitual. Rio de Janeiro: Editora Guanabara 
Koogan, 2017.