Replicação do DNA

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Replicação 
 
A replicação ocorre de maneira 
semiconservativa: as duas fitas de DNA 
se desenrolam e cada uma serve de 
molde para a síntese de uma nova fita.. 
O processo dará origem a uma molécula 
DNA recém sintetizada idêntica à 
molécula original. 
 Esse processo é assim chamado 
porque cada fita original de 
nucleotídeos permanece intacta 
durante sua replicação. 
Inicialmente também foram propostos 
outros dois modelos de replicação: 
 Conservativo: a molécula inteira 
de DNA serviria como molde para 
a síntese de uma nova molécula 
idêntica à original; 
 Dispersivo: As duas fitas de 
nucleotídeos se romperiam 
(dispersam) em fragmentos., que 
serviriam de molde para a síntese 
de novos fragmentos de DNA., e 
então esses fragmentos voltariam 
a se unir em duas moléculas de 
DNA completas. Estas seriam 
moléculas compostas por 
fragmentos de DNA velho e novo 
e nenhuma molécula original é 
conservada. 
 
No modelo semiconservativo., um ciclo 
de replicação produz duas moléculas 
híbridas (cada uma com metade do DNA 
original e metade do DNA novo); no 
segundo ciclo., metade das moléculas 
seria híbrida e metade seria apenas DNA 
novo. Cada ciclo de replicação produziria 
moléculas cada vez mais compostas 
apenas de DNA novo. 
A replicação semiconservativa ocorre 
em diversos organismos. Entretanto., 
existem diferentes formas que essa 
replicação semiconservativa pode 
ocorrer., com diferença principalmente 
na natureza do DNA molde., se ele é 
linear ou circular. 
As unidades de replicação são chamadas 
de replicons., cada uma dessas unidades 
 
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possuem uma origem de replicação., 
onde a replicação inicia-se e continua até 
o replicon inteiro ser replicado. 
Tipos de Replicação 
 Replicação teta 
- Ocorre em DNA circular., como o de 
bactérias; 
- É chamada de replicação teta pela 
semelhança que possui com a letra 
grega teta; 
- Pode ser unidirecional ou bidirecional; 
.- O desenrolamento da dupla-hélice gera 
uma alça., chamada de bolha de 
replicação.; 
- A replicação do DNA em ambas as 
fitas moldes é simultâneo com o 
desenrolamento 
- O ponto em que as fitas de 
nucleotídeos começam a se separar é 
chamada de forquilha de replicação; 
- Quando existir duas forquilhas de 
replicação., uma em cada extremidade 
da bolha de replicação., as forquilhas 
continuam para fora nos dois sentidos., 
processo denominado de replicação 
bidirecional., simultaneamente abrindo e 
replicando o DNA até elas se 
encontrarem; 
- Quando há apenas uma forquilha de 
replicação., ela segue ao redor do círculo 
inteiro; 
- A replicação unidirecional e bidirecional 
dão origem a duas moléculas de DNA 
inteiras., cada uma com uma fita antiga e 
outra fita nova; 
 
 Replicação Círculo Rolante 
- Ocorre em alguns vírus e no fator F; 
- Unidirecional; 
- Inicia-se por uma ruptura em uma das 
fitas de nucleotídeos que cria um grupo 
3’ –OH e um grupo 5’ fosfato; 
- Novos nucleotídeos são adicionados a 
partir da extremidade 3’ da fita rompida., 
a partir do molde da fita interna não 
rompida; 
- Quando novos nucleotídeos são 
adicionados à extremidade 3’., a 
extremidade 5’ da fita rompida se 
desloca do molde na mesma proporção; 
a extremidade 3’ cresce ao redor do 
círculo até dar origem a uma nova 
molécula de DNA idêntica à original; 
 
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- Ao término da síntese da nova fita que 
dá origem a uma nova molécula de DNA 
dupla-hélice, é liberado um DNA de fita 
única (a fita que não serviu de molde). 
Esse DNA pode circular ou servir como 
molde para a síntese de uma nova fita 
complementar; 
 
Replicação Eucariótica Linear 
- Bidirecional; 
- Diferente das replicação teta em 
bactérias e da círculo rolante em vírus, 
na replicação eucariótica linear inicia-se 
em várias origens de replicação, tendo 
em vista que o tamanho da molécula de 
DNA nesses organismos é bem maior e 
que precisam que esse processo 
ocorram rapidamente; 
- O DNA se desenrola em cada origem 
de replicação, produzindo várias bolhas 
de replicação; 
- A replicação corre nas duas fitas que 
compõem a molécula e cada 
extremidade da bolha; 
- As forquilhas crescem para fora; 
- As forquilhas dos replicons adjacentes 
crescem em direção uma da outra e, no 
final, juntam-se para formar uma 
molécula de DNA recém-sintetizado; 
 
 
 A síntese de DNA não ocorre 
espontaneamente, ele requer um grupo 
de enzimas e proteínas que coordenam 
esse processo. 
 Helicase: separa as fitas de DNA; 
 Topoisomerase: desenrola a dupla 
hélice; 
 DNA girase: topoisomerase do 
tipo II, a qual impede o 
superenrolamento por meio da 
criação de uma ruptura no DNA 
de fita dupla. Ela reduz o torque ao 
romper a fita dupla em um 
segmento da hélice de DNA, 
passando outro segmento da 
 
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hélice através da ruptura e, então, 
liberando as extremidades 
rompidas do DNA 
 Proteínas ligadoras de fita simples: 
Após o DNA ser desenrolado pela 
helicase, as proteínas ligadoras de 
DNA de fita única (SSBs) 
prendem-se firmemente ao DNA 
de fita única exposto e evitam a 
formação de estruturas 
secundárias como os grampos 
que interferem na replicação, ou 
a formação de novas pontes de 
hidrogênio entre as bases; 
 
 DNA ligase: liga os fragmentos de 
Okazaki; 
 Polimerase: faz a síntese de DNA; 
 Primase: forma o primer iniciador 
da replicação; 
DNA polimerase: 
- Enzima responsável pela síntese de 
DNA; 
- adicionam nucleotídeos à fita de 
DNA, incorporando apenas os que 
são complementares à fita molde; 
- Adicionam nucleotídeos somente 
no sentido 3’ de uma fita de DNA; 
- Não dão início à formação de uma 
cadeia de DNA; necessitam da ajuda 
de primers de RNA para darem início; 
- Fazem a revisão dos nucleotídeos 
para que sejam corrigidos erros; 
 
- O primer é sintetizado por uma 
enzima chamada primase. Esse prime 
é um curto conjunto de ácido 
nucleio- de 5 a 10 nucleotídeos- 
complementar à fita molde; 
- Na presença do primer, a 
polimerase dá prosseguimento à 
sequência de nucleotídeos que a 
primer iniciou, criando uma fita de 
DNA complementar à fita molde; 
Sentido da replicação: As enzimas DNA 
polimerases só podem adicionar 
nucleotídeos na extremidade 3’ da fita 
crescente (fita molde), e então as novas 
fitas de DNA sempre se alongam no 
 
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sentido 5’ - 3’, sendo sempre 
antiparalelas à sua fita molde; 
Como os dois moldes de DNA de fita 
única são antiparalelos e o 
prolongamento de fita é sempre 5′ → 
3′, se a síntese em um molde segue, 
por exemplo, da direita para a esquerda, 
então a síntese do outro molde deve 
seguir no sentido oposto, da esquerda 
para a direita; 
Fita contínua e descontínua 
A DNA polimerase somente é capaz de 
sintetizar uma nova fita de DNA no 
sentido 5’ para 3’. Sendo assim, tendo 
em vista que o DNA possui fitas 
antiparalelas, as fitas que estarão sendo 
sintetizadas também serão antiparalelas 
a seus moldes. Assim, a fita que está 
sendo sintetizada a partir de um molde 
exposto no sentido 3’ para 5’ produzirá 
uma nova fita no sentido 5’ para 3’, a 
qual sofre replicação contínua, é 
chamada de fita líder; 
Consequentemente, a outra fita molde 
é exposta no sentido 5’ para 3’ (não 
esquecer o antiparalelismo das fitas) e a 
nova fita começará a ser sintetizada a 
partir da extremidade 3’, tendo o sentido 
5’ para 3’ (não esquecer que a DNA 
polimerase só sintetizada as novas fitas 
esse sentido) , a qual será sintetizada no 
sentido oposto da fita não desenrolada. 
Apenas uma extensão curta de DNA 
precisa estar desenrolada para que a 
síntese de novas fitas comecem. Sendo 
assim, logo o maquinário de replicação 
fica sem molde. Então, o 
desenrolamento do DNA segue 
acontecendo, fornecendo mais um 
moldena extremidade 5’ da nova fita. A 
síntese do DNA deve iniciar novamente 
na forquilha de replicação e seguir na 
direção oposta do movimento da 
forquilha (sentido do desenrolamento) 
até chegar ao segmento previamente 
replicado de DNA. Esse processo ocorre 
várias vezes, então a síntese dessa fita 
ocorre em pequenos fragmentos, de 
maneira descontínua e por isso é 
chamada de fita tardia. 
 
 
 
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Os pequenos fragmentos sintetizados 
são chamados de Fragmentos de 
Okazaki. 
A fita líder pode ser ampliada pela 
polimerase a partir de um único primer, 
enquanto a fita tardia precisa de um 
novo primer para cada um dos 
fragmentos de Okazaki. 
 
- Primers de RNA são removidos e 
substituídos com DNA pela DNA 
polimerase I 
- As lacunas que ficam entre cada 
fragmento de Okazaki são fechados 
pela DNA ligase. 
 
 
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Referências Bibliográficas 
 - Snustad & Simmons Fundamentos de 
Genética. 7°. ed. [S. l.]: Guanabara 
Koogan, 2017; 
 - A. PIERCE, Benjamin. Génetica: Um 
Enfoque Conceitual. 5° edição. ed. [S. l.]: 
Guanabara Koogan, 2016