Replicação do DNA

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Replicação do DNA
Resumo da aula de Genética
Profs:Ana Teresa Dumans e Claudia Aiub
REPLICAÇÃO DO DNA
MODELOS POSSÍVEIS DE 
REPLICAÇÃO
CONSERVATIVOSEMI-CONSERVATIVO
Fitas híbridas Fitas distintas
Forquilhas de replicação
Necessidade de abrir as duas fitas de DNA durante o processo de replicação.
PROCARIOTOS EUCARIOTOS
Genoma pequeno e circular
Única origem de replicação
(oriC)
biderecional
Genoma grande
Múltiplas origem de replicação
ETAPAS NA REPLICAÇÃO EM PROCARIOTOS
Reconhecimento da 
origem de replicação e 
formação da forquilha
Proteínas envolvidas
DNA A (proteínas iniciais) → reconhecem oriC
DNA B (helicase) → abertura das fitas 
utilizando energia liberada pelo ATP
Proteínas SSB → ligação ao DNA 
unifilamentar mantendo a forquilha aberta 
(ligação cooperativa dos monômeros). 
Ligação proteína 
DNA A
Ligação proteína 
DNA B (helicase)
Abertura das fitas 
(hidrólise ATP)
1° etapa
Ligação proteínas SSB
2° etapa - SÍNTESE DE INICIADORES
Proteína envolvida
DNA primase → sintetiza iniciador (primer de 
RNA) utilizando a fita molde.
Primase: sintetiza 
primer de RNA
3° etapa - SÍNTESE DAS NOVAS FITAS
Proteína envolvida
DNA polimerase III → sintetiza as novas fitas.
DNA pol III: sintetiza as 
novas fitas
DNA POLIMERASE ENZIMA RESPONSÁVEL PELA SÍNTESE DE DNA
Acrescenta 
deoxirribonucleotídeos 
trifosfatados
Fita molde
Direção 
crescimento 
5’ → 3’
Fita filha
Fita molde
Fita filha
Deoxirribonucleotídeo 
trifosfatado
Fita molde
Fita filha
DNA polimerase
Características das DNA polimerases
1. Não são capazes de iniciar síntese 
de novo. Precisam de 3’ OH livre 
fornecido pelo iniciador (primer)
2. Necessidades de íons de Mg2+
3. Acrescentam nucleotídeos à fita 
recém sintetizada obedecendo o 
pareamento de bases com a fita 
molde.
Características das DNA polimerases
4. Remoção de nucleotídeos: 
atividade polimerásica (5’→ 3’) replicação, reparo de mutações
atividade exonucleolítica (3’→ 5’) revisão
5’ 3’
Enzima fiel com 
frequência de erro de 
~ 10-5 a 10-6
Tipos de DNA polimerases
PROCARIOTOS
DNA Polimerase I : atividade polimerase 5 3
atividade exonucleolítica 5 3
atividade exonucleolítica 3 5
DNA Polimerase II: atividade polimerase 5 3 
atividade exonucleolítica 3 5
DNA Polimerase III: atividade polimerase 5 3
atividade exonucleolítica 3 5
EUCARIOTOS
DNA Polimerase  e  : replicação do DNA
DNA Polimerase  e : reparo de mutações
DNA Polimerase : replicação do DNA nas mitocôndrias
Compostas de subunidades (multiméricas)
SÍNTESE DAS NOVAS FITAS DE DNA – fita contínua e descontínua
Helicase abre as 
fitas
SSB ligam as fitas 
simples de DNA
Síntese da fita contínua:
Uma das fitas de DNA é 
sintetizada continuamente
Síntese da fita 
descontínua:
A outra fita é sintetizada 
descontinuamente
Vários primers de RNA
Fragmentos de Okazaki
Os primers de RNA são 
posteriormente removidos 
pela DNA pol I (atividade 
endonucleolítica) e os 
espaços completados pela 
DNA Pol I Os pontos de separação 
entre os fragmentos são 
unidos pela DNA Ligase
5’
3’
3’
5’
Cada fita é sintetizada por uma 
molécula de DNA Pol
Forquilha caminha em uma direção
DNA pol sintetiza sempre 5’ → 3’
SENTIDOS OPOSTOS
COMO RESOLVER ESTE PROBLEMA ?????
Direção da forquilha
Verde: fita nova
Rosa: fita molde
Formação de alça
Mesmo sentido agora
Micrografia eletrônica
Complexo de Replicação gera tensão (superélices 
positivas) na dupla fita
Topoisomerases 
aliviam tensão na 
dupla fita. Torção 
negativa
Unidade de replicação
REPLICAÇÃO EM EUCARIOTOS
Problema das extremidades. 
Ausência de primer 
Fita contínua
Fita descontínua
Encurtamento das fitas a cada 
rodada de replicação 
(deletério para alguns genes)
Telomerase
Carrega os seu próprio primer de 
RNA e sintetiza DNA (transcriptase 
reversa)
DNA pol completa a partir do primer
Encurtamento das pontas e o envelhecimento
Doença de Hutchinson-Gilford
Envelhecimento 
prematuro
Encurtamento dos 
telômeros
Duplicação Cromossômica