Resumo de Genética - DNA e replicação

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INFORMAÇÃO GENÉTICA 
Encontram-se armazenadas dentro das células – cada 
uma apresenta um conjunto completo de informações 
que irão conferir todas as características anatômicas e 
fisiológicas do indivíduo. 
Genoma: Conjunto de informações – total de 
cromossomos e genes em uma célula. 
DNA: Molécula formada pelos mesmos componentes 
químicos – composto por duas fitas, ligadas pelas 
bases nitrogenadas através de pontes de hidrogênio. 
Cromossomos: Moléculas de DNA – 23 pares na 
espécie humana. 
Genes: Regiões dos cromossomos que carregam a 
informação para a construção das proteínas. 
 
 
 
BASES NITROGENADAS 
Podem ser divididas em dois grupos, de acordo com a 
sua estrutura de ligação – cada base está ligada a um 
grupo fosfato, formando o nucleotídeo. 
Nucleotídeos: Ligam-se uns aos outros para formar a 
fita de DNA – unem o fosfato de um ao fosfato de 
outro, através de uma ligação fosfodiester. 
Sentido 5’- 3’: Devido a ligação entre as desoxirriboses 
ser feita quando um grupo fosfato liga-se no carbono 
5’do primeiro açúcar e no 3’do segundo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Antiparalelismo: As fitas de DNA estão dispostas em 
direções opostas. 
 
 
 
Replicação: Processo pelo qual uma molécula de DNA 
é copiada durante um evento de divisão celular. 
Replicação semiconservativa: Dupla fita orinal é 
aberta (forquila replicativa) – DNA resultante contém 
uma fita original e uma fita recém sintetizada. 
Replissomo: Conjunto de proteínas (enzimas) que 
atuam na replicação (DNAs polimerases e replicases, 
helicase, exonuclease e etc.). 
Forquilha de replicação: Local onde o replicossomo 
está agindo e as fitas estão duplicando (replicon). 
 
 
 
As ligações não-covalentes do tipo pontes de 
hidrogênio, que mantêm a dupla-hélice, podem ser 
desfeitas pelo calor, pH muito ácido ou básico, ou por 
exposição a baixas concentrações de sais. 
Desnaturação: Quando as pontes de hidrogênio são 
rompidas e as cadeias polinucleotídicas se separam – 
reversível. 
Renaturação: Encontro das cadeias complementares 
e restabelecimento das pontes de hidrogênio – 
recupera as propriedades físicas modificadas pela 
desnaturação. 
Pi
rim
id
in
as Timina
Citocina
Uracila (RNA) P
ur
in
as Adenina
Guanina
Estrutura do DNA e Replicação 
Gabrieli Flesch – ATM 25/2 
REPLICAÇÃO SEMICONSERVATIVA 
o Locais com um contexto de sequência 
específico; 
o Ligam proteínas específicas – bi-direcional. 
o Quando acionadas, as proteínas permitem o 
início da replicação. 
 
 
 
DNA helicase: Reconhece a origem de replicação e 
desenrolar a dupla-hélice de DNA, na forquilha de 
replicação – resulta em duas cadeias simples 
antiparalelas. 
DNA girasse: Topoisomerase que auxilia a helicase a 
torcer o DNA. 
Single-stranded DNA binding proteins (SSB): 
Proteínas que se ligam às cadeias moldes separadas 
pela DNA helicase, impedindo que elas voltem a ligar, 
mantendo a estabilidade da forquilha de replicação – 
essenciais na reparação e recombinação do DNA. 
DNA polimerase: Enzima que catalisa a formação de 
cadeias de DNA usando as cadeias separadas como 
molde. Atuam no terminal 3’da cadeia molde e só 
replicam na direção 5’-3’. 
DNA polimerase III: É necessária para a síntese 
contínua da cadeia líder. 
DNA polimerase II: Síntese da cadeia atrasada. 
DNA polimerase I: Remoção de primers e 
preenchimento de espaços e ainda a participação da 
DNA ligase para unir os fragmentos de Okasaki – pode 
corrigir erros de replicação. 
Primase: Faz parte de um agregado de proteínas – 
primossoma. Sintetiza pequenos primers que vao 
fornecer o terminal 3’OH necessário para a DNA 
polimerase iniciar a síntese da cadeia atrasada – será 
removido pela DNA polimerase I. 
DNA ligase: Enzima que une os fragmentos de Okasaki 
para completar a cadeia atrasada. 
 
 
Replicon: Unidade do DNA onde está ocorrendo um 
evento de replicação. 
o Origem + término; 
o Único no genoma de uma célula procariótica; 
o Vários em cada cromossomo eucariótico; 
o Ativados apenas uma única vez em cada ciclo 
celular. 
 
Desespirilização do cromossomo: 
o Várias enzimas envolvidas – topoisomerases; 
o DNA – girasse, induz a rotação de DNA. 
 
Desnovelamento do DNA: 
o Retirada das histonas; 
o DNA helicase – quebra das pontes de 
hidrogênio; 
o Proteínas de ligação a fita simples (SSBPs). 
 
 
 
 
O que dirige a escolha do nucleotídeo a ser adicionado 
à fita é a especificidade A-T/C-G. A síntese da cadeia 
de DNA envolve a formação das ligações fosfodiester. 
Ligação fosfodiester: Se dá entre o grupamento 3’OH 
de um nucleotídeo já existentes na fita e o 
grupamento 5’P do nucleotídeo livre. Na sua formação 
é liberado um grupo pirofosfato rico em energia. 
 
DNA POLIMERASE 
o Síntese de DNA; 
o Isolada a partir da E. coli em 1955; 
o Necessitam de um DNA molde e uma 
sequência iniciadora; 
o O substrato da síntese é o 
desoxirribonucleosídeo 5’-trifosfato; 
o Síntese de DNA ocorre pela adição de 
nucleotídeos a extremidade 3’OH da cadeia em 
crescimento; 
o Sentido sempre é 5’-3’. 
Ocorre uma replicação descontínua numa direção e 
uma contínua em outra – os fragmentos de Okasaki 
são unidos mais tarde por uma ligase. No início de 
uma replicação de DNA sempre tem um primer de 
RNA – primase. 
 
 
 
RESUMO 
o A replicação do DNA é semi-conservativa e bi-
direcional; 
o Cromossomos bacterianos possuem apenas 1 
replicon, enquanto os eucariotos possuem vários; 
o O DNA é sintetizado por DNA polimerase – 
enzima multimérica; 
o A síntese ocorre no sentido 5’-3, com atividade 
revisora 3’-5’; 
o A síntese é contínua em uma das fitas e 
descontínua na fita oposta; 
o Um complexo de mais de 9 enzimas está 
envolvido na iniciação, elongação e terminação da 
replicação. 
 
Atividade revisora (exonuclease 3’-5’): Garante a 
fidelidade da replicação – DNA polimerase I pode fazer 
esse papel. 
Função editorial: Relê e corrige. 
 
 
 
VERIFICAÇÃO E REPARO DO DNA 
Mecanismos para corrigir erros durante a replicação 
do DNA e para reparar os danos do DNA durante a vida 
da célula. 
o Mecanismos para prevenir mutações; 
o Durante a síntese – polimerases do DNA 
envolvidas no processo de revisão; 
o Após a síntese – reparo por mau pareamento; 
o Química reversa, reparo de excisão e reparo de 
quebras de fita dupla quando o DNA fica danificado. 
 
 
 
Reversão direta: Algumas reações químicas danosas 
ao DNA podem ser diretamente desfeitas por 
enzimas. 
Reparo por excisão: Dano a uma ou a umas poucas 
bases do DNA é corrigido por remoção e substituição 
da região danificada – excisão de base e excisão de 
nucleotídeo. 
De base: Usado para detectar e remover tipos de 
bases danificadas – glicosilases. 
 
 
 
De nucleotídeo: Remover e substituir bases 
danificadas – detecta e corrige tipos de avarias que 
distorcem a dupla hélice do DNA. Ex.: Poluentes, U.V. 
 
 
Reparo de quebra de dupla fita: Duas vias principais – 
união das extremidades não-homólogas e a 
recombinação homóloga utilizadas na correção de 
quebras de dupla-fita. 
União de extremidades não-homólogas: 
Normalmente envolve a perda ou adição de poucos 
nucleotídeos no local do corte. GERA MUTAÇÃO. 
 
 
 
Recombinação homóloga: A informação do 
cromossomo homólogo que corresponde ao 
danificado é usada para reparar a quebra – não 
costuma causar mutação.