Aula replicação DNA

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DOCENTE: ALINE PITT
CICLO CELULAR I
INTERFASE E DUPLICAÇÃO DO DNA
Replicação do DNA
O mecanismo de replicação está baseado no pareamento das bases da dupla hélice do DNA.
A estrutura do DNA contém a informação necessária para perpetuar sua sequência de bases
A replicação do DNA é semi-conservativa
Experimento realizado por Meselson & Stahl em 1958
Cultivo em meio
14NH4Cl
Cultivo em meio
15NH4Cl
Purificação do DNA seguida de centrifugação em gradiente de CsCl
A replicação é bidirecional
A replicação do cromossomo circular
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Replicon: Unidade do DNA onde está ocorrendo um evento de replicação
Replicon: 
Origem + Término
Ativados apenas uma única vez em cada ciclo celular
O genoma de uma célula procariótica constitue um único replicon
Cada cromossomo eucariótico constitue vários replicons e todos são ativados uma única vez no ciclo celular ainda que não simultaneamente
A replicação é vista como um “olho” flanqueado por DNA não replicado
O genoma bacteriano circular constitue um único replicon
 A velocidade da forquillha de replicação bacteriana é 50000pb/min
 Um única origem de replicação em E.coli (OriC, 245 pb)
Origem de Replicação em bactérias: Somente origens completamente metiladas podem iniciar a replicação
O genoma eucariótico constitue vários replicons
 A velocidade da forquillha de replicação eucariótica é 2000pb/min
 Os replicons eucarióticos tem 40-100 kb e são iniciados em tempos diferentes
 Fase S demora ~ 6hrs em uma célula somática
Forquilha de replicação: Região do DNA onde ocorre a transição do DNA parental fita dupla para as novas fitas filhas duplas
Fita contínua (líder)
Fita descontínua
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Polimerases de DNA: As enzimas que sintetizam DNA
 A síntese de DNA ocorre pela adição de nucleotídeos a extremidade 3´OH da cadeia em crescimento. O precursor da síntese é o desoxiribonucleosídeo 5´trifosfato
 Sentido da síntese sempre é 5’  3’
 A replicação é um processo extremamente fiel. As DNA-polimerases tem atividade revisora
Desoxiribonucleosídeo 5´trifosfato (precursor)
Fita sendo polimerizada
Fita molde
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As DNA-polimerases sempre requerem um iniciador previamente pareado ao molde que será copiado
Pareamento de bases
correto
incorreto
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Atividade revisora 3’  5’ garante a fidelidade da replicação
Modelo da estrutura das DNA-polimerases
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Propriedades das DNA-polimerases Bacterianas
			 Pol I	PolII		PolIII
Polimerização 5’  3’	 + +		 +
Exonuclease 3’  5’ +		 + +
Exonuclease 5’  3’ + - -
Número de subunidades 1 4 10
Tamanho em kDa 103 90	 ~900
Velocidade de 
Polimerização(nt/seg) 16-20 40 250-1000
Processividade	 3-200 1500		 500000
(nt adicionados antes
da dissociação do molde)
DNA-polimerase III é uma holoenzima de mais de 10 cadeias de estrutura dimérica
A subunidade Beta da DNA-polimerase III envolve o duplex das fitas-filhas
OriC do cromossomo de E.coli
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Proteínas presentes na origem de Replicação de E.coli
	DnaA		Reconhece a origem e abre a dupla fita em sítios específicos
	DnaB (helicase)	Desenrola o DNA
	DnaC	Auxilia a ligação de DnaB na origem
	HU	Proteína do tipo histona que estimula a iniciação
	Primase (DnaG)	Sintetiza os primers de RNA
	Single strand binding (SSB)	Liga a fita simples de DNA
	RNA polimerase	Facilita a ação da DnaA
	DNA girase	Alivia a tensão torsional gerada pela abertura da dupla-fita
	Dam Metilase	Metila as sequências GATC na OriC
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A síntese do DNA é semi-descontínua e requer um iniciador (primer) de RNA
Fita contínua
Fita descontínua
Síntese da Fita descontínua
Síntese da Fita Contínua
 Fragmentos de Okasaki ocorrem na fita descontínua
 A DNA polimerase III é responsável pela síntese da maior parte do DNA
 A DNA polimerase I remove o primer de RNA e preenche as lacunas
 A DNA ligase sela as quebras
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A DNA ligase sela as quebras
Mecanismo de ação da DNA ligase
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Proteínas presentes na forquilha de Replicação de E.coli
	SSB	Liga a fita simples de DNA
	DnaB (helicase)	Desenrola o DNA
	Primase (DnaG)	Sintetiza os primers de RNA
	DNA Polimerase III	Sintese da fita nova
	DNA Polimerase I	Preenche as lacunas e excisa os primers
	DNA Ligase	Liga os fragmentos
	DNA girase	Superenrolamento
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Síntese das fitas contínua e descontínua é independente
O complexo de replicação
 A proteína DNA B (helicase) é responsável pelo movimento para frente da forquilha 
 Cada core catalítico da DNA PolIII sintetiza uma das fitas-filhas
 O primossomo afasta uma das fitas molde
 Proteínas SSB mantem as fitas parentais separadas
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Duplicação dos cromossomos
Separação dos cromossomos e divisão celular
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O DNA é uma molécula formada por uma dupla fita, enrolada uma sobre a outra, que forma uma estrutura helicoidal. Essa molécula se caracteriza pela sua capacidade de autoduplicação, um processo conhecido como:
a) tradução.
b) replicação.
c) transdução.
d) transcrição.
e) retificação.
Durante um processo de duplicação do DNA, nucleotídeos livres encontrados no núcleo da célula vão se emparelhando sobre a fita molde. O emparelhamento obedece a algumas regras, a base adenina, por exemplo, só se emparelha com:
a) citosina.
b) uracila.
c) guanina.
d) timina.
e) adenina.
No processo de duplicação de DNA, uma enzima é responsável por possibilitar a ligação entre os nucleotídeos que estão formando a nova fita. Marque a alternativa que indica corretamente o nome dessa enzima.
a) DNA helicase.
b) DNA polimerase.
c) RNA polimerase.
d) DNA ligase.
(F.M.SANTA CASA-SP) Considere os seguintes eventos:
I. ruptura das ligações entre bases nitrogenadas.
II. ligação entre os nucleotídeos.
III. pareamento de nucleotídeos.
Durante a replicação do DNA, a sequência de eventos é:
a) I, II, III.
b) I, III, II.
c) II, III, I.
d) II, I, III.
e) III, I, II.
(UFPA) Em 1953, Watson e Crick decifraram que a estrutura da molécula de DNA (ácido desoxirribonucleico) é uma dupla hélice, responsável pelas características dos organismos.
Com os conhecimentos atuais, julgue as afirmativas sobre a molécula de DNA:
I- Na autoduplicação da molécula de DNA, cada filamento original serve de molde para a síntese de um novo filamento (duplicação semiconservativa).
II- A base nitrogenada adenina emparelha-se com a citosina, enquanto a timina emparelha-se com a guanina.
III- As bases nitrogenadas dos dois filamentos estão unidas por ligações denominadas pontes de hidrogênio.
Está(ao) correta(s) a(s) afirmativa(s):
a) I somente
b) II somente
c) I e II.
d) I e III.
e) II e III.
Forquilha 
sentido 
horário
Forquilha 
sentido 
antihorário
Terminação
Terminação
Forquilha 
sentido 
horário
Forquilha 
sentido 
antihorário
Terminação
Terminação