Questões Norteadoras Replicacao do DNA

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Beatriz de Novaes Ferreira
Questões norteadoras
1) Como o DNA é duplicado?
A duplicação ou replicação ocorrer na intérfase da divisão celular e é dirigida pela enzima DNA polimerase.
· Inicia-se pela separação das fitas. Ocorrendo a quebra das pontes de H entre as bases nitrogenadas e a separação das fitas, formando então a forquilha de replicação. 
· Com a exposição das bases nitrogenadas, a enzima DNA polimerase adiciona novos nucleotídeos livres nas fitas separadas. O encaixe ocorre de maneira que os nucleotídeos sejam complementares (A-T e C-G).
· Quando as duas fitas originais tiverem sido complementadas por novos nucleotídeos, teremos duas moléculas de DNA, idênticas entre si.
· Em casa molécula há um novo filamento e um antigo. Esse último foi usado como molde para a formação da nova fita. Por esse motivo, chamamos o processo de duplicação semiconservativa.
2) Quais enzimas participam?
DNA polimerase, helicases, proteínas SSB, ligases, topoisomerases e primase.
3) O que é PCR (Reação em Cadeia da Polimerase)?
É uma técnica da biologia molecular para amplificar uma única ou poucas cópias de um pedaço de DNA e baseia-se no processo de replicação do DNA que ocorrer in vivo.
4) Quais relações existem entre este método in vitro e o processo in vivo?
Refere-se ao estabelecimento de uma relação racional entre as propriedades biológicas ou parâmetros derivados destas, produzidos por uma forma farmacêutica e suas propriedades ou características físico-químicas. O estabelecimento desse tipo de correlação de dados pode possibilitar a substituição dos estudos in vivo, necessários à demonstração da bioequivalência, pelos estudos in vitro, no caso de alterações no processo de fabricação pós-registro.
5) Quais moléculas estão relacionadas com o processo de replicação?
DNA e RNA, helicase, DNA primase, DNA polimerase III, DNA polimerase I, DNA ligase.
6) Como a DNA polimerase pode estar envolvida com o evento “DNA slippage”?
DNA polimerase, a principal enzima para catalisar a polimerização de desoxirribonucleotídeos livres em uma fita de DNA recém-formada, desempenha um papel significativo na ocorrência desse DNA slippage. Quando a DNA polimerase encontra uma repetição direta, ela pode sofrer um deslizamento de replicação.
Questões Especificas 
1) O que é a origem de replicação?
Local no qual a replicação do DNA se inicia.
2) Por que a replicação do DNA é dita semi-conservativa?
Em cada duplex replicado, a molécula de dna filha contém uma fita parental e uma fita recém-sintetizada
3) Durante a replicação do DNA, as duas fitas são duplicadas ao mesmo tempo. Entretanto, uma das fitas é duplicada de maneira contínua e outra de maneira descontínua. Por que?
Quando as fitas estão separadas, DNA primase é adicionada, formando o complexo primossomo na forquilha de replicação. O primossomo sintetiza oligonucleotidios de RNA curtos complementares a cada cadeia de dna parental. Esses oligonucleotidios são iniciadores da síntese de DNA DNA polimerase III é montado em cada sítio de iniciação. Dessa forma, devido a atividade sintética unidirecional da polimerase e a natureza antiparalela das duas fitas, a síntese de DNA nas duas fitas é diferente, por isso uma é duplicada de maneira continua e a outra descontínua.
4) A maquinaria de replicação é composta por uma série de proteínas e enzimas: Topoisomerase, DNA helicase, Primase, DNA polimerase, Nuclease, DNA polimerase de reparo, Ligase. Descreva as principais funções de cada uma delas, durante a replicação do DNA.
· Topoisomerase: Desenrola, distorce fitas da dupla hélice de DNA.
· DNA helicase: Enzima que promove a abertura da hélice de DNA, separando-o em duas fitas simples para que possa sofrer replicação.
· Primase: Resulta na formação do complexo primossomo na forquilha de replicação
· DNA polimerase: Essas enzimas são responsáveis pela síntese de moléculas de dna complementar.
· Nuclease: São enzimas capazes de quebrar as ligações entre os nucleotídeos - grupo fosfato, uma pentose (açúcar) e uma base nitrogenada (adenina, guanina, citosina, timina ou uracila) - que são subunidades do ácido nucleico.
· DNA polimerase de reparo: Atividade exonuclease de revisão, que corrige pareamentos errôneos e assegura a fidelidade na replicação do DNA.
· Ligase: Une os fragmentos de DNA da fita descontínua para formar uma fita contínua.
· Um dos principais sistemas de reparo de danos no DNA é o sistema de excisão de nucleotídeos (NER), que repara diversas lesões que resultam em grandes distorções na hélice do DNA
5) Qual a relação da replicação do DNA com a síndrome do X-frágil?
A síndrome do x frágil é causada por uma expansão de trinucleotídeos CGG no primeiro exon do gene FMR-1, localizado na região Xq27.3 no cromossomo X. Indivíduos afetados apresentam acima de 200 repetições da sequência CGG, sendo chamados de portadores da mutação completa. Esta expansão é acompanhada por hipermetilação anormal da ilha CpG, resultando em silenciamento da transcrição e ausência da proteína FMRP.
A síndrome é causada devido a uma mutação do gene FMR1 (Xq27.3), responsável por codificar a proteína FMRP, que por sua vez regula a síntese de proteínas e outras vias de sinalização neuronais, por isso, a relação com baixo desenvolvimento intelectual.