aula03 Duplicação ou Replicação do DNA

Prévia do material em texto

1/3 
 
 
Duplicação ou Replicação do DNA 
 
O primeiro passo para a replicação do DNA é a abertura das fitas, feita pela enzima 
HELICASE que quebra as ligações de hidrogênio entre os nucleotídeos 
complementares. Como as fitas encontram-se em formato de hélices com o 
desenrolamento das fitas, as regiões adjacentes sofrem um “superenrolamento”, o 
que dificultaria a continuação do processo. Outras enzimas entram em ação, as 
TOPOISOMERASES que resolvem esse problema fazendo cortes em uma das fitas 
de DNA que se desenrola e religando-as, diminuindo a tensão provocada por esse 
“superenrolamento”. 
Simultaneamente, enquanto as fitas vão se separando, novos nucleotídeos vão se 
pareando. Esse pareamento é realizado pela enzima DNA-polimerase. Contudo, 
a DNA-polimerase não pode sintetizar outra fita a partir de nucleotídeos livres, ela 
precisa de um PRIMER (ou iniciador) que é um pedaço de RNA sintetizado por uma 
RNA-polimerase especial chamada DNA-primase. 
 
 
 
 
 
 
 
2/3 
 
 
 
Esquema mostrando o papel das proteínas envolvidas na replicação. 
 
Esse processo ocorre em vários pontos da molécula ao mesmo tempo, pois o 
genoma é muito grande e demoraria muito para ser replicado. Assim, as enzimas 
DNA polimerase reconhecem na molécula de DNA várias regiões chamadas origens 
de replicação (ORI), local de início da replicação. Quando em uma origem de 
replicação se abre a dupla hélice do DNA, forma-se a chamada bolha de replicação 
que dá lugar a uma estrutura em forma de Y denominada forquilha de replicação. 
Esse o processo é considerado semiconservativo, pois a produção de novas 
moléculas de DNA se dá através de ambas as fitas servirem de molde para que 
ocorra a síntese de novas fitas. Dessa forma, no final da replicação haverá duas 
 
 
 
 
 
 
 
3/3 
 
 
moléculas de DNA em que cada uma possuirá uma fita molde e uma fita nova, por 
isso é semiconservativo. 
As DNA-polimerases atuam adicionando um nucleotídeo por vez na extremidade 3´-
OH livre de uma cadeia polinucleotídica em formação que se encontre emparelhada 
com a cadeia molde. Por isso dizemos que a síntese de DNA ocorre no sentido 5´-> 
3´. As DNA-polimerases só adicionam um nucleotídeo à cadeia em crescimento se o 
último estiver corretamente emparelhado ao nucleotídeo correspondente da cadeia 
molde. Caso isso não ocorra, as DNA-polimerases removem o nucleotídeo da 
extremidade 3´OH livre incorretamente emparelhado, para que ocorra o 
emparelhamento do nucleotídeo correto. Essa propriedade das DNA-polimerases é 
denominada atividade exonucleotídica 3´=>5´. Observe que essa atividade é 
inversa ao sentido de crescimento da cadeia (3´=> 5´ e não 5´=>3´). Essa atividade 
exonucleotídica 3´=>5´ é um mecanismo autocorretor que permite conferir o último 
nucleotídeo incorporado, corrigindo seus próprios erros de incorporação à medida 
que se movem ao longo do DNA molde. Essa atividade é chamada atividade 
Editorial. Como as fitas de DNA são antiparalelas, e a DNA polimerase caminha em 
um sentido no DNA (5´=>3´), apenas uma das fitas será sintetizada continuamente, 
a fita contínua, e a outra fita será sintetizada descontinuamente, a fita descontínua. 
A síntese da fita descontínua é feita em pequenas partes. Dessa forma, a fita 
descontínua é formada de pequenos fragmentos de aproximadamente 100 bases 
chamados fragmentos de Okazaki que possuem esse nome devido ao seu 
descobridor, Reiji Okazaki. Os fragmentos de Okazaki são ligados uns aos outros 
pela enzima DNA-ligase. Ao final do processo de replicação, as duas fitas de DNA 
já estão terminadas e naturalmente se enrolam formando a dupla hélice.