Replicação DNA

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Camila Mariana Castro de Oliveira 
 Medicina Nove de Julho 
 BCM 2- Biologia molecular 
 
➛ Francis Crick, 1958 
 ✓ Relação DNA – RNA – PROTEINA 
 
 
➛ Replicação semi-conservativa: a dupla fita final 
apresenta uma fita que é conservada da dupla fita 
original
 
 
 
 
➛ Origens de replicação: 
 ✓ Locais com um contexto de sequência específica 
 ✓ Ligam proteínas especificas 
 ✓ Quando acionadas, essas proteínas permitem o 
inicio da replicação 
 ✓ Par de bases A-T é mantido unido por um número 
menor de ligações de hidrogênio que um par de bases 
G-C 
 ✓ Portanto, o DNA rico em pares de bases A-T é 
relativamente fácil de ser separado, e segmentos de 
DNA ricos em A-T costumam ser encontrados nas 
origens de replicação
 
➛ Inicio da replicação: 
 ✓ Procariontes possuem apenas 1 ponto de origem 
de replicação pois o DNA é circular 
 ✓ Eucariontes possuem vários pontos de origem 
devido a complexidade e tamanho do genoma 
 ✓ As bolhas de replicação podem se fundir 
 
➛ Direção da forquilha de replicação: 
 ✓ Sentido bidirecional 
 ✓ As moléculas de DNA no processo de serem 
replicadas contem junções na forma de Y, denominadas 
forquilhas de replicação 
 ✓ Duas forquilhas de replicação são formadas em 
cada origem de replicação 
 ✓ A replicação, propriamente dita, ocorre no 
ambiente da forquilha 
 Obs: Duas forquilhas de replicação são formas em 
cada origem de replicação; em cada forquilha uma 
maquina de replicação move-se ao longo do DNA, 
abrindo as duas fitas da dupla-helice e usando-as como 
molde. As duas forquilhas afastam-se da origem em 
A replicação do DNA produz duas duplas-hélices 
completas a partir da molécula de DNA original, com 
cada uma das novas hélices de DNA sendo idêntica à 
dupla-hélice de origem 
 Camila Mariana Castro de Oliveira 
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 BCM 2- Biologia molecular 
 
direções opostas, abrindo a dupla-helice e replicando o 
DNA a medida que se movem. 
 ✓ Dentro da máquina de replicação reside a enzima 
DNA polimerase; essa enzima catalisa a adição de 
nucleotídeos a extremidade 3’ de uma fita de DNA em 
crescimento, usando uma das fitas de DNA parentais 
como molde
 
 
➛ Tipos de DNA polimerase em procariotos: 
 ✓ DNA polimerase 1: remover o primer de RNA da 
fita descontinua 
 ✓ DNA polimerase 3: principal enzima que realiza a 
replicação em procariotos (*** taxa de processamento 
extremamente elevada) 
 ✓ DNA polimerase 2: atividade mais lenta – envolvida 
no reparo do DNA 
 
 
Obs: atividade de autorrevisão – ao mesmo que ela 
sintetiza, ela revisa o seu trabalho antes de ir para o 
próximo (diminui a chance de ter erro) 
➛ O DNA é sintetizado no sentido 5’ – 3’ 
 
✓ As polimerases do DNA atuam adicionando um 
nucleotídeo por vez a extremidade 3’-OH livre de uma 
cadeia polinucleotidica em formação, a qual se encontra 
emparelhada a uma cadeia molde 
 ✓ A DNA polimerase só consegue adicionar na 
extremidade 3’-OH livre; por isso o sentido da síntese 
de DNA é da extremidade 5’-3’ pois ela pega o 
carbono 5 para ligar no carbono 3 
 
 
➛ Síntese de DNA em procariotos: 
 ✓ O nucleotídeo chega na forma de nucleotídeo tri 
fosfato 
 ✓ Ao se ligar, forma-se uma ligação fosfodiester 
 ✓ A base nitrogenada forma uma ponte de 
hidrogênio e dessa ligação, forma-se um piro fosfato 
➛ 
 Camila Mariana Castro de Oliveira 
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➛ 
 ✓ Retirada das histonas 
 ✓ Proteínas de ligação a fita simples: mantem as fitas 
protegidas ate que as fitas complementares sejam 
produzidas 
 ✓ DNA helicase: quebra pontes de H 
 ✓ DNA topoisomerases: tiram a tensão 
Obs: a topoisomerase (girase) alivia a tensão causada 
pelo desenrolamento da dupla fita de DNA – não deixa 
o DNA se embolar/entortar 
 
 
➛ 
 ✓ A extensão da cadeia é catalisada pelo DNA 
polimerase 3, utilizando o grupo 3’-OH do iniciador 
(primer de RNA) para adicionar o primeiro 
desoxirribonucleotideo 
 ✓ Síntese da fita continua 
 ✓ Síntese da fita descontinua 
 
 
 
 
 
 
➛ Enzima DNA primase 
 ✓ Para haver síntese da molécula de DNA é 
necessário um primer 
 ✓ Nenhum DNA é formado sem um primer 
 
 ➛ Enzima DNA polimerase 
 ✓ Enzima que catalisa a adição de nucleotídeos à 
extremidade 3’ de uma fita de DNA 
 ✓ Precisa de um molde (a cadeia molde 
complementar) 
 ✓ Mecanismo de polimerização é no sentido 5’ – 3’ 
 ✓ Incapaz de fazer DNA do zero (precisa ter 
extremidade 3’OH livre) 
 ✓ Possui mecanismo de correção de erros no 
sentido 3’ – 5’ 
➛ Síntese da fita líder: 
 ✓ Síntese de um RNA primer pela primase na origem 
de replicação 
 ✓ Desoxirribonucleotideos são adicionados pelo DNA 
polimerase 3 continuamente a partir da forquilha de 
replicação 
Obs: Para ser usada como molde, a dupla-hélice 
precisa ser aberta e as duas fitas separadas; 
 ✓ O processo de síntese de DNA é iniciado por 
proteínas iniciadoras (primers) que se ligam a 
sequência de DNA especificas, denominadas origens 
de replicação, afastando as duas fitas de DNA e 
quebrando as lig. H entre as bases 
 Camila Mariana Castro de Oliveira 
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➛ Replicação das fitas 
 ✓ Fita líder: primase age uma vez 
 ✓ Fita retardada: primase age várias vezes 
 ✓ Todas as DNA polimerase conhecidas são capazes 
de estender fitas de DNA apenas na direção 5’ – 3’ 
 ✓ O que ocorre é uma replicação descontinua numa 
direção e continua na outra; os fragmentos de Okazaki 
(pequenos fragmentos que vão formar a fita retardada 
de DNA no momento em que a DNA polimerase 3 
está sintetizando nova fita) são unidos mais tarde por 
uma ligase 
 
 
 
Etapas: (*******) 
1°: a síntese das fitas de DNA inicia com a formação de 
um iniciador (PRIMER), um oligonucleotideo de RNA, pela 
enzima DNA primase 
2°: A DNA polimerase 3 adiciona 
desoxirribonucleotideos aos primers, sintetizando a fita 
líder ou continua e os fragmentos de Okazaki (fita 
atrasada ou descontinua) 
3°: posteriormente, os primers são removidos pela 
enzima RNAse associada a DNA polimerase 1 
4°: a DNA polimerase 1 preenche os espaços deixados 
pelos primers de RNA removidos, substituindo-os por 
DNA 
5°: a DNA ligase fará a ligação dos fragmentos de DNA 
➛ 
 ✓ Procariotos: DNA circular, quando as duas forquilhas 
de replicação se encontram ela termina 
 ✓ Eucariontes: sequência de nucleotídeos específicos 
no final dos cromossomos, incorporados a telômeros 
 ✓ Telômeros: final da replicação em eucariotos 
 - Essa sequência de DNA teloméricas atraem a 
enzima telomerase às extremidades dos cromossomos. 
 - Usando um molde de RNA que é parte da própria 
enzima, a telomerase estende as extremidades da fita 
retardada que está sendo replicada, adicionando 
múltiplas copias da mesma sequência de DNA curta à 
fita molde. Esse molde estendido possibilita que a 
replicação da fita retardada seja completada pela 
replicação de DNA convencional. 
 - Sem a telomerase os cromossomos são 
encurtados após cada divisão celular