Replicação DNA

A replicação do DNA é um processo semiconservativo, pois cada uma das suas moléculas recém formadas conserva uma das cadeias da molécula que a originou e forma uma cadeia nova, complementar ao seu molde.

A replicação do DNA envolve três etapas:

• Iniciação
• Ampliação ou alongamento
• Término

Para que a síntese de DNA ocorra, são necessários dois substratos fundamentais: desoxinucleosídeos trifosfatados e uma junção iniciador: molde.

O DNA começa a ser sintetizado pela extensão de extremidade 3’ do iniciador. Essa é uma característica universal do DNA e do RNA. A fita molde irá orientar qual dos quatro nucleosídeos trifosfatados será adicionado. As duas fitas possuem uma orientação antiparalela, o que significa que a fita molde para a síntese de DNA tem orientação oposta à fita de DNA que está sendo sintetizada.

A síntese do DNA é catalisada pela enzima DNA-polimerase. Ela utiliza um único sítio ativo para catalisar a síntese do DNA. O pareamento correto das bases é necessário para que a DNA-polimerase catalise a adição do nucleotídeo. Ambas as fitas do DNA são sintetizadas juntas na forquilha de replicação, com orientação antiparalela.

Durante o processo de replicação, as pontes de hidrogênio são catalizadas e os nucleosídeos livres unem-se a elas, respeitando sempre a regra do emparelhamento: Adenina-Timina, Citosina-Guanina. À medida que se encaixam nas cadeias do DNA, vão formando duas novas cadeias, obedecendo a regra da replicação semi-conservativa.

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A replicação do DNA ocorre de forma semiconservativa, é iniciada em origens únicas e geralmente ocorre de forma bidirecional, a partir de cada origem de replicação. A fidelidade da replicação é muito grande, com uma média de apenas um erro por bilhão de nucleotídeos incorporados após a síntese e correção de erros durante e imediatamente após a replicação. Esse processo ocorre durante a fase “S” da interfase (fase do ciclo celular, que prepara a célula para entrar em divisão), sendo necessário para a manutenção orgânica do indivíduo, permitindo o desenvolvimento do organismo (crescimento), a reposição de tecidos lesionados (epitelial) ou regeneração quando possível, bem como a propagação hereditária das características, propiciando a formação de gametas contendo as informações fidedignas da espécie. A síntese das novas cadeias de DNA requer muita energia. Essa energia e fornecida pelos próprios nucleotídeos utilizados na síntese, pois eles são trifosfatos (ATP, CTP, GTP e TTP, contendo desoxirribose e não ribose) e por conta disso, pode haver a liberação da energia contida em duas ligações entre grupos fosfatos. Quando já estão constituindo as cadeias de DNA, os nucleotídeos são monofosfatos. Portanto, podemos concluir que a informação única contida em um gene seria mantida após várias rodadas de  replicação, pois o erro de nucleotídeos incorporados é muito baixo.