Replicação do DNA: mecanismo de replicação completo

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Hipóteses de replicação
. Semi - conservativo : a fita filha é sintetizada a partir de uma fita molde que
não se altera e uma fita recém sintetizada .
• Conservativo : as novas fitas são formadas como cópia da fita parental , que não se
altera .
. Dispersivo : as fitas novas são formadas a partir de replicações em diversos sítios , de
modo que o DNA parental se dispersa pelas fitas recém - sintetizadas .
~
Replicação
A polimerização ocorre sempre no sentido 5
'
3
'
.Devido
ao anti paralelismo , a fita 3
'
5
' é a leading , ou
senso
,
e é percorrida continuamente , enquanto a fita
5
'
3
'
é a lagging , ou anti - senso , é percorrida demaneiradescontínua .
• Origem de replicação
Procariontes possuem genoma pequeno ,
organizado em dupla hélice circular ,
com único sítio de replicação , denominado
Oric
, origem de replicação . A partir desse
local
, formam - se duas forquilhas , que se
movem em sentidos opostos até seencontrarem
.
Já a replicação do vicariato inicia - se
em diversos sítios
,
chamados de replicam , bolha de replicação . Isso permite que a
replicação aconteça rapidamente .
• Forquilha de replicação
A separação das duas cadeias ocorre à medida que as novas fitas sãosintetizadas
.
A região de separação é denominada forquilha de replicação .
A separação é promovida pelas enzimas helicases . Elas movem - se
ativamente sobre as fitas simples de DNA , utilizando energia oriunda
da hidrólise do ATP
,
e quando encontram uma região de fita dupla ,continua
a se mover
, separando - a .
As cadeias mantêm - se separadas e semformar
grampos porque as proteínas ligantes a DNA
de cadeia simples , SBB agem . Elas interagem com
a fita simples sem cobrir as bases e deixando a
cadeia esticada
,
e que facilita a ação dapolimerase
.
A separação das fitas promove um superenrolamentoda hélice localizada mais a frente , as DNA s
girar atuam no relaxamento da cadeia . A topoisomerase 1 relaxa os enovelamento
a partir de um nick produzido pela topoisomerase de
. RNA iniciador
Para que a
DNA polimerase inicie a polimerização , é necessário que já exista
uma cadeia de nucleotídeos . A enzima primas catalisa a formação de um
primer de RNA sobre a cadeia molde , que atua como iniciador da DNA pol .
Essa enzima atua formando e primer inicial da cadeia leading e todos osprimasdos fragmentos de Okazaki da cadeia lagging .
• Extensão da fita
A DN A polimerase 3 catalisa o crescimento da cadeia no sentido 5
'
3
'
aoemparelhar
um nucleotídeo correspondente à cadeia molde . A enzima catalisa aformaçãode uma ligação fosfodiéster entre o nucleotídeo e a cadeia , que promove a
hidrólise do trifosfato e , consequentemente , fornece energia para a polimerização .
A enzima polimerase 1 , além de catalisar ocrescimento5 ' 3 ' da fita , pode agir como eseonuclease .comosó ocorre acréscimo de novos nucleotídeos se osúltimosestiverem corretamente pareados , a polimerase
consegue agir como nuclease nos sentidos 5
'
3
'
etambém3 ' 5 ! Esse mecanismo permite conferir osnucleotídeosinseridos e corrigi - los , se necessário .
A DNA polimerase 3 possui alta proeessividade , ouseja, uma vez associada à cadeia molde , não se solta
facilmente . Isso ocorre porque a enzima está associada
à uma proteína em formato de anel na cadeia mol
-
de
,
o
que a
mantém presa . Associada à polimerase da
cadeia leadimg , existe também uma helica e as proteínas
SBB .
Acredita - se que as proteínas responsáveis pela cadeia
eagging se mantenham na forquilha devido à dobra que
a cadeia molde faz para trás . Quando a polimerase 3
da cadeia lagging encontra um primer ligado à um fragmento de Okazaki , ela
se solta da cadeia molde e se move no sentido da forquilha de replicação até
encontrar o primer seguinte . Geralmente duas polimerase se revezam na síntese da
cadeia lagging .
• cadeia lagging
Essa cadeia cresce no sentido contrário da forquilha de replicação . Isso ocorre
porque a polimerase sintetiza curtos segmentos da fita filha no sentido
5
'
3
'
, que
são posteriormente unidos .
• Substituição dos primes
Os primas de RNA precisam ser trocados por DNA para completar a síntese da
fita
Para isso
,
ocorre ação da enzima RN ase H , que vai remover o primer de RNA e
deixar uma lacuna na fita filha . A DNA polimerase 1 vai preencher este espaço ,deixando
a molécula completa , exceto por um nick .
A junção dessa quebra é dada pela enzima DNA ligasse , que
vai catalisar essa
ligação a partir do uso de ATP .
. Telômeros
Na região terminal da replicação encontram - se os telômeros , regiões nãocodificantesque preservam o material genético de danos oxidativos , degradação ,recombinaçãoe translocação . As divisões celulares diminuem o número de bases nos telômeros
e a sua redução leva ao envelhecimento celular .
As enzimas telomerase
,
do tipo RT , evitam a degradação do telômero e estápresentena linhagem germinativa e em células tumorais .