Estudo dirigido - Replicação do DNA

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Uma cadeia de polinucleotídeos é composta por vários nucleotídeos
que se ligam através de ligações covalentes fortes chamadas
ligações fosfodiéster. Eles se unem ao grupo 5′-fosfato de um
nucleotídeo com a 3′-hidroxila do próximo nucleotídeo, formando
uma cadeia com açúcares e fosfatos alternados; as bases se
projetam a partir do longo eixo da cadeia.
Giselle Colares
Estudo dirigido 1
GenéticaGenética
REPLICAÇÃO DO DNA
1. Explique o modelo de replicação aceito para o DNA
O modelo de replicação é o semiconservativo no qual cada fita
original de nucleotídeos permanece intacta (conservada); elas se
desenrolam e cada uma serve como molde para uma nova molécula
de DNA, com uma fita original e uma fita nova.
2. Explique como ocorre a formação de polinucleotídeos,
ou seja, como ocorre a ligação entre os nucleotídeos.
3. Quanto ao sentido de orientação da molécula de DNA
na replicação, qual é a direção da fita molde que dá
origem à fita líder ou contínua? E a molde que origina a
fita atrasada ou descontínua? 
Giselle Colares
Fita líder: À medida que o DNA se desenrola, a fita molde
exposta no sentido 3′ → 5′ possibilita a síntese contínua da nova
fita (no sentido 5′ → 3′).
Fita atrasada: A outra fita molde é exposta no sentido 5′ → 3.
À medida que a extensão curta do DNA for desenrolada, a
síntese deve seguir 5′ → 3′; ou seja, no sentido oposto da fita
não desenrolada. 
Como apenas uma extensão curta de DNA precisa estar não
enrolada antes de a síntese na sua fita começar, o maquinário de
replicação logo fica sem molde. Nesse momento, mais DNA está
desenrolando, fornecendo um novo molde na extremidade 5′ da nova
fita. A síntese de DNA deve iniciar novamente na forquilha de
replicação e seguir na direção oposta do movimento da forquilha
até chegar ao segmento previamente replicado de DNA. Esse
processo é repetido várias vezes, então a síntese dessa fita ocorre
em explosões curtas, descontínuas.
Giselle Colares
5. Conceitue: DNA, cromatina e cromossomo
DNA: é uma macromolécula de ácido nucléico polimérica composta
de três tipos de unidades: um açúcar com cinco carbonos, a
desoxirribose; uma base contendo nitrogênio; e um grupo fosfato. A
estrutura anatômica do DNA carrega a informação química que
permite a transmissão exata da informação genética de uma célula
para suas células-filhas e de uma geração para a próxima.
Cromatina: Material encontrado no núcleo eucariótico, composto
por DNA e proteínas.
Cromossomo: Estrutura composta por DNA e proteínas associadas
que carreia e transmite a informação genética.
4. Quantas origens de replicação há no DNA circular dos
procariontes? E no DNA dos eucariotos? 
Nos procariontes, como a E. coli, a replicação tem início em um
único sítio denominado origem de replicação ou oriC. Já o DNA
eucariótico tem muitas origens de replicação. Em cada origem, um
complexo multiproteico de reconhecimento da origem se liga para
iniciar o desenrolamento do DNA.
Giselle Colares
6. Descreva o processo de replicação nos telômeros e
porque essa estrutura é importante nos cromossomos
São replicados por uma enzima RNA-proteína chamada
telomerase. A parte RNA da enzima tem de 15 a 22 nucleotídios
que são complementares à sequência rica em G. Essa sequência
pareia com a extremidade 3′ que sobressai do DNA e fornece um
molde para a síntese de cópias adicionais de DNA das repetições.
Os nucleotídios de DNA são adicionados à extremidade 3′ da fita
um por vez e, após vários nucleotídios serem adicionados, o molde
de RNA desloca o DNA e mais nucleotídios são adicionados à
extremidade 3′. Em geral, são adicionados de 14 a 16 nucleotídios
na extremidade 3′ da fita rica em G. Dessa forma, a telomerase
pode expandir a extremidade 3′ do cromossomo sem o uso de um
molde complementar de DNA. Os telômeros desempenham no
mínimo três funções importantes. 
Eles têm de (1) impedir que desoxirribonucleases decomponham as
extremidades das moléculas lineares de DNA, (2) impedir a fusão
das extremidades com outras moléculas de DNA e (3) facilitar a
replicação das extremidades das moléculas lineares de DNA sem
perda de material.
Giselle Colares
7. Ordene os seguintes componentes na sequência em que
são usados durante a replicação: helicase, proteína
ligadora do DNA, DNA girasse e RNA Primase. Explique o
que cada enzima faz. 
A replicação começa quando uma proteína de iniciação se liga à
origem da replicação e desenrola um trecho curto sintetizado pela
RNA primase que fornece um grupo 3’-OH de DNA ao qual a
DNA helicase se fixa. A DNA helicase desenrola o DNA na
forquilha de replicação, as proteínas ligadoras de DNA de fita
única se ligam a fitas únicas de nucleotídios para evitar estruturas
secundárias e a DNA girase (uma topoisomerase) remove a torção
à frente da forquilha de replicação que é gerada pelo
desenrolamento. 
8. Descreva as principais diferenças entre a replicação
de eucariotos e procariotos
Primeiro, o tamanho muito maior dos genomas eucarióticos exige que
a replicação seja iniciada em múltiplas origens. Segundo, os
cromossomos eucarióticos são lineares, enquanto os procarióticos
são circulares. Terceiro, o molde de DNA está associado a
proteínas histonas na forma de nucleossomos, e a montagem dos
nucleossomos deve ser feita imediatamente à replicação do DNA.