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Replicação do DNA

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DNA
A replicação do DNA é um processo que 
gera, a partir de uma fita parental (molde), duas 
novas fitas. 
A replicação do DNA necessita de várias 
atividades enzimáticas, que devem agir de forma 
integrada e sequencial, atuando de maneira 
coordenada nos estágios de início, alongamento 
da cadeia e término. 
Replissomo – conjunto de proteínas que 
atuam na replicação. 
Ocorrerá somente se houver uma fita de 
DNA com uma região pareada contendo uma 
extremidade 3’-OH livre, onde será iniciada a 
síntese da nova fita. 
PRINCÍPIOS BÁSICOS 
Processo semiconservativo 
Cada fita da dupla hélice da molécula de DNA 
parental é usada como molde para a síntese de 
uma nova fita complementar, ou seja, será 
mantida em cada nova molécula uma fita da 
molécula parental. 
Processo semidescontinuo 
- As fitas do DNA têm polaridades opostas: 
Uma fita é no sentido 5’ → 3’ 
E a outra é no sentido 3’ → 5’ 
- As DNA-polimerases sintetizam apenas no sentido 
5'→3'. Dessa forma, as novas fitas de DNA crescem 
em sentidos opostos 
Uma fita é sintetizada de forma contínua com um 
primer, outra descontinua com vários primers 
Replicação inicia-se sempre em locais 
específicos, as origens. 
Há locais específicos onde a síntese deve se iniciar 
e são chamadas de origens de replicação. 
REPLICAÇÃO UNIDIRECIONAL E 
BIDIRECIONAL 
O processo de replicação se inicia na origem e 
prossegue sequencialmente ao longo da fita de 
DNA. Pode ser em uma ou ambas as direções. 
Unidirecional 
Forquilha de replicação parte da origem e segue 
replicando o DNA em uma só direção. 
 
Bidirecional 
Duas forquilhas de replicação deixam a origem em 
direções opostas. 
 
Antiparalelismo 
Uma fita é orientada no sentido 5’ → 3’ e a outra 
no sentido 3’ → 5’. 
Cada nova fita sintetizada é complementar (AT e 
CG) à fita-molde e tem conformação antiparalela. 
Cada Replissomo se movimenta em um sentido ao 
logo das duas fitas de DNA. 
QUÍMICA DA SÍNTESE DE DNA 
> A síntese de DNA necessita de dois substratos fundamentais: 
1. Quatro desoxinucleosídeos trifosfatos 
dGTP dCTP dATP dTTP 
 
2. Iniciador (primer) – segmento curto 
de ribonucleotídeo sintetizado pela 
proteína primase, que fornece uma 
extremidade 3’-OH livre para que se 
possa adicionar nucleotídeos na 
sequência. 
 
> O DNA é sintetizado pela extensão da extremidade 3’ do iniciador. 
> É a fita molde que orienta qual dos quatro nucleosídeos trifosfatos será adicionado. 
 
DNA polimerases 
A síntese do DNA é realizada por uma classe de enzimas denominada DNA-polimerases. 
PROCARIOTOS 
DNA-polimerase I – possui três domínios, possui 
função de polimerização e exonuclease 3’ → 5’ e 
também exonuclease 5’ → 3’ 
DNA-polimerase II – possui função de reparo não 
tão essencial e não possui atividade de 
exonucleases 5’ → 3’. 
DNA-polimerase III – holoenzima, não possui 
atividade exonuclease 5’ → 3’. 
EUCARIOTOS 
DNA-polimerase alfa – contém primase (insere 
primers), não possui correção de erro. Sintetiza a 
cadeia atrasada. 
DNA-polimerase delta – possui correção de erro (3’ 
→ 5’) e tem duas subunidades. Sintetiza a cadeia 
líder. 
DNA-polimerase  e  - possuem função de reparo. 
 
Acreditasse que a DNA pol  sintetiza a fita líder e 
a DNA pol  a fita atrasada 
Enzimas envolvidas na replicação 
1. Topoisomerase – remove e altera o grau de 
enrolamento da hélice 
2. SSB – estabiliza a fita simples (separada) e 
evita que ambas voltem a se unir. 
3. Helicase – quebra as pontes de hidrogênio 
entre as bases nitrogenadas e 
consequentemente abre a dupla fita de 
DNA. 
4. Primase (RNA polimerase especializada) – 
sintetiza os primers (iniciadores) de RNA. 
5. DNA ligase – une os fragmentos de Okasaki 
da fita descontínua. 
COMO OCORRE O PROCESSO 
1. A enzima helicase abre a dupla fita de 
DNA, por meio da quebra das ligações de 
hidrogênio entre as bases nitrogenadas 
complementares. 
2. A topoisomerase vai a frente da helicase 
removendo as torções da hélice, para 
evitar “embaraçamentos”. 
3. A SSB se liga as fitas que foram separadas, 
dando estabilidade e estendendo-as. 
4. A primase insere os primers de RNA nas fitas, 
é inserido vários primers na fita atrasada. 
5. A DNA-polimerase (principalemente a III e a 
delta) – realiza a adição de nucleotídeos a 
fita molde. 
6. A DNA-polimerase I retira os primers e 
preenche o espaço. 
7. DNA-ligase – realiza a união (ligação 
fosfodiéster) dos fragmentos de Okasaki da 
fita atrasada.