Replicação do DNA nas Células Eucariontes

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Carlos Eduardo Campos Mendes T5 MED 9 de Julho São Bernardo do Campo 
08.09.2020, terça-feira 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Os nucleotídeos do DNA estão localizados de forma antiparalela; 
• O grupo fosforila se liga do carbono nº 5 de uma desoxirribose ao carbono número 
3 da desoxirribose seguinte; 
• Portanto, diz-se que o sentido do DNA é 5’3’; 
 
 
 
• Durante a divisão celular (mitose), uma célula dá origem a duas células filhas que 
precisam carregar os mesmos genomas para os processos de transcrição e 
tradução. 
• Essa duplicação ocorre durante a fase de interfase; 
• No término da fase S até segregação na anáfase, o DNA filho permanece junto com 
o centrômero unido por coenzimas. 
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REPLICAÇÃO DO DNA NAS CÉLULAS EUCARIONTES 
Biologia Molecular 
 Antiparelelismo do dna 
Por que replicar o DNA? 
REPLICAÇÃO DO DNA NAS CÉLULAS EUCARIONTES 
Carlos Eduardo Campos Mendes T5 MED 9 de Julho São Bernardo do Campo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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• O DNA é duplicado por diversas enzimas que constituem a “maquinaria de replicação”, 
extremamente elaborada, atinge ao mesmo tempo que duplica o DNA a taxas altíssimas 
de até mil nucleotídeos por segundo, consegue reparar automaticamente os erros, 
deixando passar aproximadamente 1 erro a cada 10 milhões de pares de base copiados; 
• O pareamento de bases é o fundamento da replicação e reparo do DNA; 
• A maquinaria de replicação não ocorre apenas em um local específico, mas ocorre ao 
longo de vários lugares diferentes da cromatina, as bolhas de replicação; 
o Copiar o DNA de forma linear seria um processo extremamente demorado, 
mesmo que as enzimas que façam isso façam de forma muito ágil; 
o Os sítios de replicação são locais onde ocorre a abertura inicial do DNA, e são 
zonas que possuem sequências específicas de nucleotídeos ricas em A e T. 
▪ No genoma humano existem cerca de 10.000 sítios de replicação. 
 
• Durante a duplicação do DNA, cada fita é usada para síntese de uma fita complementar 
.Ao final a partir de duas fitas que antes formavam uma única dupla hélice, irá se ter 4 
fitas que vão formar 2 dupla-hélices. 
 
• Para isso, o DNA tem que ser aberto, formando as forquilhas de DNA; 
• Cada forquilha é formada por duas fitas moldes; 
• As novas fitas sintetizadas são: 
o Fita líder → Sintetizada a partir de um DNA 5’3’ 
o Fita retardada/atrasada → Sintetizada a partir de um DNA 3’5’; 
 
Mecanismo de duplicação do dna 
Carlos Eduardo Campos Mendes T5 MED 9 de Julho São Bernardo do Campo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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• Topoisomerase → É a enzima responsável por desfazer o emaranhamento do DNA 
no momento que antecede a replicação; 
• Helicase → É a enzima que abre divide a dupla fita de DNA em 2 fitas separadas 
utilizando ATP como combustível. A helicase pode separar as fitas de DNA em até 
1000 pares de nucleotídeos por segundo; 
• Primase (RNA polimerase) → É uma enzima que sintetiza pequenos iniciadores 
(primers) de RNA que indicam onde a DNA-polimerase deve começar a copiar o DNA. 
Nos eucariotos, esses iniciadores possuem cerca de 10 nucleotídeos e são produzidos 
em intervalos de 100 a 200 nucleotídeos na fita retardada; 
• DNA-polimerase → É a enzima que sintetiza as fitas complementares para as fitas de 
DNA originais, sendo a responsável pela replicação do DNA; 
o Ela só pode trabalhar no sentido 5’3’, porém pelo antiparalelismo, uma fita de DNA 
estão se encontra no sentido 3’5’; 
o Portanto, uma fita pode ser copiada diretamente, enquanto a outra tem que ser 
dobrada e invertida; 
▪ Além disso, ela tem que ser copiada por partes, a primase insere o primer e 
a DNA polimerase copia em oposto, depois a primase insere um novo primer 
e a DNA-polimerase se move em frente a parte que já foi duplicada e começa 
a copiar a partir do novo primer; 
➢ A fita que é copiada diretamente é a fita líder; 
➢ A fita que precisa ser invertida é a fita retardada; 
➢ Todo esse processo na fita retarda gera diversos fragmentos, que são 
chamados de fragmentos de Okazaki. 
• Ligase → A síntese da fita retardada ocorre por diversos fragmentos, a ligase é a 
enzima que liga a extremidade 3’ do novo fragmento de DNA à extremidade 5’ do 
fragmento anterior, completando o processo de duplicação da fita. Além disso, essa 
enzima substitui os primers de RNA por DNA; 
 
• Durante a replicação, um conjunto de proteínas que se ligam às fitas simples de DNA 
impedem elas de se ligarem uma à outra formando uma fita dupla: As proteínas SSB. 
Enzimas envolvidas na duplicação do dna 
Carlos Eduardo Campos Mendes T5 MED 9 de Julho São Bernardo do Campo 
 
 
 
 
 
 
 
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ENZIMA FUNÇÃO 
Topoisomerase Desfaz o emaranhamento do DNA 
Helicase Separa as fitas da dupla hélice de DNA 
Primase Insere primers de RNA nos locais onde a DNA-polimerase deve atuar 
DNA-polimerase É a enzima que sintetiza o novo DNA a partir das fitas originais 
Ligase É a enzima que preenche os fragmentos em branco da fita retardada 
 
• O processo de replicação do DNA é necessário em toda divisão celular; 
• O DNA é copiado através de uma forquilha de replicação que transforma 2 fitas de 
uma dupla hélice em 4 fitas de duas dupla-hélices; 
• As proteínas que realizam a síntese do DNA são: 
o Topoisomerase → Desfaz o emaranhamento do DNA; 
o Helicase → Separa as duas fitas de DNA que formavam a dupla hélice; 
o Primase → É a enzima que insere os primers que indicam os locais onde a DNA-
polimerase deve agir para duplicar; 
o DNA-polimerase → É a enzima que sintetiza as fitas complementares para as fitas 
de DNA originais, mas como ela só sintetiza as fitas no sentido 5’3’, uma das fitas 
(que se encontra no sentido 3’5’) deve ser dobrada ao contrário e copiada por 
fragmentos nos locais onde a primase inseriu os primers; 
o Ligase → É a enzima que completa os “espaços em branco” entre os fragmentos 
de Okazaki da fita retardada; 
• A telomerase é a proteína que duplica a região dos telômeros e controla seu tamanho. 
Resumo 
FARMACOLOGIA 
Antineoplásicos e outros fármacos que atuam na síntese de DNA 
 
• Alcaloides naturais → Vcr, Vmb VP16, Topotecan → Inibem a topoisomerase; 
• Antimetabolitos → MTX, 6mp, 2cda, Fludara, Arac, Tioguanina → Inibem as enzimas 
que sintetizam DNA e RNA; 
• Outras drogas miscelâneas → Esteroides, asparginase, Cis e carbo → Inibem a 
síntese do DNA mas seu mecanismo ainda não é completamente compreendido; 
 
 
 
telomerase 
• A telomerase é a enzima que 
replica as extremidades dos 
cromossomos; 
• A extremidade 3’ da fita de DNA 
parental é alongada pela síntese de 
DNA a partir de um molde de RNA; 
isso permite que a fita-filha de DNA 
incompleta pareada a ela seja 
alongada na direção 5’; 
• A telomerase insere através de 
um molde de RNA mais 
nucleotídeos que serão depois 
completados pela DNA-polimerase; 
• Ela também faz o controle do 
comprimento dos telômeros.