Replicação do DNA

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Aula 4 
 
 
Estrutura do DNA 
 
* Ácido desoxirribonucleico 
 
* 2 longas cadeias polinucleotídica 
 
 ​Cada cadeia/ a fita possui 4 nucleotídeos unidos 
por pontes de hidrogênio 
 
* 1 nucleotídeo é composto por: 
- 1 Pentose (DR) 
- 1 ou mais fosfato 
- 1 base nitrogenada   
 
 ​Ligação Fosfodiéster​: ligação entre o 
fósforo e o carbono na mesma fita, entre 
os nucleotídeos 
 
 
 
Ligação de hidrogênio: ​ligações entre as 
bases 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ​ RNA DNA 
 
 Citosina Citosina 
 Guanina Guanina 
 Adenina Adenina 
 Uracila Timina 
 
Bases Nitrogenadas DNA 
 
- Adenina (A) 
- Citosina ( C) 
- Guanina (G) 
- Timina (T) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ligação das Bases 
 
- Pontes de Hidrogênio 
 
 ​ A T 
 
 C G 
 
 
 
Purinas: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Pirimidinas: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
POLARIDADE QUÍMICA DAS BASES 
 
Depressão (Hidroxila 3’) – Extremidade 3’ 
 
Protuberância( Fosfato 5’) – Extremidade 5’ 
 
 
 
 
 
Como os nucleotídeos estão ligados? 
 
Sua interação ocorre por ​ligações           
fosfodiéster​, formando pontes de fosfato         
entre si.  
O grupo hidroxila do carbono-3 da             
pentose do primeiro nucleotídeo se une           
ao grupo fosfato ligado à hidroxila do             
carbono-5 da pentose do segundo         
nucleotídeo através da ligação       
fosfodiéster. 
Desta forma, os nucleotídeos se unem,             
constituindo uma fita de ácido         
desoxirribonucleico. 
  
 
 
 
 
 
 
 
 
Quando observamos o DNA,         
percebemos que suas duas fitas não           
seguem a mesma orientação: é a           
chamada disposição antiparalela. É       
como se uma fita estivesse de           
“ponta-cabeça” em relação à outra. 
 
Condensação do DNA 
 
 
 
1. Cadeia de DNA em dupla hélice 
 
2. Filamento de cromatina  
 (DNA com histonas) 
 
3. Cromatina condensada em interfase 
com centrômeros 
 
4. Cromatina condensada em profase 
(existem agora duas cópias da 
molécula de DNA) 
 
5. Cromossomo em metáfase 
 
 
Da molécula ao cromossomo 
 
 
 
 
 
 
Nucleossomo  
Trata-se da unidade fundamental da           
cromatina​ dos seres ​eucarióticos​. 
Consiste em uma unidade de ​DNA             
dividida em duas espirais, que se           
enrosca em torno de um disco proteico,             
composto por ​proteínas​, as ​histonas ​e           
as não-histonas. 
As histonas são proteínas simples,         
solúveis em água. Foram descritas cinco           
histonas distintas (H1, H2A, H2B, H3 e H4),               
contudo, apenas quatro compõem o         
nucleossomo ​(H2A, H2B, H3 e H4​)           
juntamente com o DNA. Com relação a             
essas quatro, existem duas cópias de           
cada, originando um octâmero. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://www.infoescola.com/genetica/cromatina/
https://www.infoescola.com/biologia/eucariontes/
https://www.infoescola.com/biologia/dna/
https://www.infoescola.com/bioquimica/proteinas/
https://www.infoescola.com/genetica/histonas/
 
 
 
 
O enovelamento da cromatina ocorre em 
virtude da ação da condensina 
 
Condensação da cromatina 
 
Reações que condensam a cromatina 
 
● Acetilação:  
- H3 e H4 ​diminui a 
condensação 
- Acesso aos fatores de 
transcrição 
 
 
● Desacetilação: 
- ​EXCLUSÃO do grupo acetila 
nas caudas das H3 e H4 
- AUMENTA o enovelamento da 
cromatina 
 
● Metilação:  
- INCLUSÃO do grupo metila nas 
caudas de H3 
- AUMENTA o enovelamento da 
cromatina 
 
● Desmetilação: ​diminui o 
envelopamento do DNA 
 
● Fosforilação:  
- INCLUSÃO do grupo fosfato 
em H1 
- AUMENTA o enovelamento da 
cromatina 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
EUCROMATINA E 
HETEROCROMATINA 
 
 
 
HETEROCROMATINA 
 
Altamente condensada 
 
 
 
 
Localizada ao redor dos 
centrômeros é dos telômeros 
 
O DNA compactado na 
heterocromatina não contém genes 
(inativo) 
 
 
 
EUCROMATINA 
 
Menos condensada 
 
Localizada nas demais regiões do 
cromossomo 
 
O DNA compactado na eucromatina 
contém genes ativos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
DNA - TIPOS 
 
DNA Único ou DNA de cópia única 
   
 DNA cuja ordem linear de nucleotídeos 
específicos está representada apenas 
uma vez (ou poucas vezes) ao longo de 
todo genoma  
 
(metade do genoma) 
 
 
 
DNA Repetitivo 
 
 Sequência de nucleotídeos que se 
repetem muitas vezes  
 
(restante do genoma) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DNA Repetitivos 
 
● DNA Satélites 
 
Sequência repetida de 171 pares de base 
(sequência alfoide) 
 
Localização: centrômeros 
 
 
 
● DNA microssatélites 
 
Sequência repetida mais curtas em 
relação ao Satélite 
 
Localização: ao longo das cromátides 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
● DNA minissatélites 
 
Sequências repetidas curtas  
 
Localização: telômero  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GENOMA NUCLEAR DE 
ORGANELAS 
 
O principal material genético está no 
núcleo 
 
Qual é a outra organela que possui 
material genético? 
 
 
MITOCÔNDRIA 
 
São organelas fundamentais 
 
Participam no processo de obtenção de 
energia na célula 
 
Seu tamanho e formas dependem da 
demanda energética da célula 
 
 
Origem: 
 
Derivados de bactérias 
endossimbióticas 
 
Herança extranuclear: transmissão dos 
genes que ocorrem fora do núcleo 
 
Genes de extrema importância na 
manutenção funcional das células 
 
Replicação fora do núcleo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Estrutura: 
 
Membrana externa – enzimas (síntese de 
lipídeos) 
 
Membrana interna – invaginações 
(cristas) com alta permeabilidade e 
proteínas relacionadas a síntese de 
ATP. 
 
Material Genético: 
 
Possui 37 genes: 
 
- Dois genes para produção de 
ribossomos; 
- 22 genes para o RNA 
transportador; 
- 7 genes para NADH 
desidrogenase; 
- 3 genes para enzima citocromo 
oxidase; 
- 2 genes para ATPase; 
- 1 gene para enzima citocromo B. 
 
 
Herança Materna 
 
Filhos do sexo masculino e do feminino 
só recebem DNA mitocondrial da mãe 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
    
 
 
 
 
 
 
Aula 5 
 
Síntese de dna em eucariotos: 
REPLICAÇÃO  
 
- É preciso replicar o DNA para produzir 
novas células 
 
 - Para replicar e preciso abrir as fitas de 
DNA pelas ​proteínas 
 
- Duplicação do DNA: ocorre na fase S 
da intérfase 
 
- A replicação DNA é 
semi-conservativa, o que significa 
que a molécula de DNA produzida 
possui uma fina nova (filha) e uma 
fita antiga (parental) 
 
 
 
 
A replicação de uma molécula de             
DNA resulta em duas moléculas         
idênticas.  
 
 
 
Ciclo Celular 
 
* Proteínas/enzimas 
- ​Ciclinas  
- Ciclinas G1, Ciclinas G1/S, Ciclinas S               
e Ciclinas M 
- M: promove a quebra do envelope             
nuclear e a condensação       
cromossômica.  
 
- Quinases dependentes de ciclinas 
- Cdk2 e Cdc2 
Quando interagem são fosforiladas e ativam           
as moléculas para a divisão celular; 
A fase S ocorre quando a ciclina G1 ativa a                   
Cdks2 
A fase M ocorre quando a ciclina M ativa a                   
Cdc2 
 
 
 
 
 
 
DNA HELICASE 
* Enzima responsável pela abertura 
da fita de DNA 
* Quebra as pontes de hidrogênio. 
 
 
DNA PRIMASE 
Função: 
Produz pequenos segmentos de RNA, 
usando a fita de DNA 
 
 
 
 
- O segmento de RNA contém 10 
nucleotídeos (PRIMER) 
 
- Fornece à extremidade 3’ o ponto 
de início para a DNA polimerase 
DNA- POLIMERASE III 
* No coração da máquina de replicação 
está a DNA-polimerase 
- Catalisa a adição de 
nucleotídeos  
- A DNA-polimerase permanece 
associada ao DNA e se desloca 
sobre a fita molde; 
Função: 
 Liga 1 nucleotídeo a 1 nucleotídeo 
pareado na dupla hélice 
* Produz cerca de 1 erro a cada 100 
milhões de pares de nucleotídeos; 
A- T e C-G são pares mais estáveis 
A-C e T-G ocorrem em menor 
frequência (Mutações) 
 
 
DNA POLIMERASESentido da vida 5’ ---> 3’ 
 
1 fita nova sintetizada sobre molde 
3’-5’ FITA LÍDER 
1 fita nova sintetizada sobre o molde 
5’-3’ FITA ATRASADA 
- “costura inversa”  
- -Construção de segmentos de 
DNA (Fragmentos de Okazaki) 
 
 
 
 
EXONUCLEASE 
● Remove os primers de RNA 
Exonuclease 3’ ---> 5’: Reduz a taxa de 
erro para 1 base errada a cada 10 
 
DNA POLIMERASE I e  
DNA LIGASE 
- Exonuclease: remove os primers de 
RNA 
- DNA POLIMERASE I: substitui os 
primers por DNA 
- DNA LIGASE: os cortem que 
permanecem são ligados por esta 
enzima  
 
 
 
 
 
 
 
 
TOPOISOMERASE I 
Corta as cadeias da dupla-hélice, 
aliviando o estresse 
 
TELÔMERO 
- Não possuem informação de gene 
e não sintetizam proteína 
- TELOMERASE: ​enzima que 
aumenta a produção de telômero 
TIPOS DE DANOS ( FITA ÚNICA) 
● Despurinização 
Uma purina se desprende do DNA 
Adenina e Guanina 
 
 
 
 
● Desaminação 
Perdem grupamento amina 
Citosina vira uracila 
Adenina vira hipoxantina 
 
● UV 
Ligação entre 2 bases pirimídicas (T-T) 
REPAROS DO DNA ( FITA ÚNICA) 
 
DNA polimerase – Revisão 
 
 
 
UNIÃO DAS EXTREMIDADES NÃO 
HOMÓLOGAS 
Pode acarretar em mutação; 
Perder um braço inteiro do cromossomo. 
 
RECOMBINAÇÃO HOMÓLOGA 
A cromátide irmã é utilizada para 
reparar o dano 
Não costuma causar mutações. 
 
 
 
 
 
 
CORREÇÃO DE ERROS NA REPLICAÇÃO 
Apoptose – para evitar transmitir o DNA 
com defeitos; 
Revisão – corrige os erros; 
Correção do pareamento incorreto – 
bases mal pareadas 
 
 
 
 
 
 
Ácidos nucleicos ​são formados por 
unidade repetidas dos nucleotídeos. 
 
 
DNA​ e uma molécula longa formada por 
duas fitas unidas constituídas por 
nucleotídeos 
 
 
RNA ​possui apenas um filamento de 
nucleotídeos