Duplicação, replicação ou síntese do DNA

Vera Andrade

Construir uma molécula de DNA

 Construir uma molécula de DNA  Localizar, na molécula de açúcar, os carbonos 5’ e 3’  Colocar o grupo fosfato, as bases nitrogenadas pareadas  Montar as pontes de hidrogênios  Mostrar a dupla hélice torcida e invertida  E mostrar como foi feita a molécula.

Origens de replicação

Replicação do DNA

Uma molécula de DNA Bolha de replicação Duas moléculas de DNA, semiconservativa, uma fita velha e uma fita nova Duas forquilhas de replicação

Replicação semi-conservativa

As fitas originais se separam Nucleotídeos

LIVRES

encaixam –se nas fitas

Bidirecional 5’



3’

Duplicação, replicação ou síntese do DNA  Inicia numa zona da cadeia de DNA denominada

origem de replicação

 Neste local, enzimas chamadas de

bolha de replicação helicases

começam a abrir a cadeia de DNA para ambos os lados da origem de replicação quebrando as ligações de hidrodrogênio existentes entre as bases complementares e dando origem a que é constituída por

duas forquilhas

de replicação  A replicação é chamada de

bidirecional e semiconservativa

Nas células eucariontes são abertos várias origens de replicação, formam "bolhas de replicação" ou replicons

Forquilhas de replicação

Replicação

 DNA Polimerase III  Sentido 5’ → 3’  Nucleotídeos 3P são adicionados - Liberação de Pirofosfato

DNA polimerase III

DNA polimerase III

Extremidade 3’ Pirofosfato Nucleotídeos trifosfatados são adicionados à extremidade 3’ livre, de acordo com a seqüência da fita molde

DNA polimerase III, antes de acrescentar novo nucleotídeo, volta atrás e verifica se não errou.

Como ela sempre tem que voltar, como ela vai iniciar colocando nucleotídeos?

Forquilha de replicação

Desenovelamento do DNA

  Proteínas de ligação a fita simples (SSBPs) DNA helicase - Quebra pontes de H

Replicação das fitas

Fita líder - Primase age uma vez Fita retardada - Primase age várias vezes - Fragmentos de Okasaki

DNA primase

A Primase se liga ao DNA e sintetiza um primer de RNA, com aproximada/ 11 bases; fornece 3’ OH Molde de DNA Quando o primer está completo, a DNA polimerase III se liga e sintetiza o novo DNA DNA polimerase III Primer de RNA Novo DNA Primase é liberada Primer de RNA

Helicase

Replicação do DNA

 Após a síntese do primer, a

DNA polimerase III

vai continuar o processo que ocorre no sentido da extremidade

5' para a extremidade 3'

da nova cadeia.

 Como a DNA polimerase III vai atuar para ambos os lados da origem de replicação, por cada cadeia simples de DNA existente, uma parte da nova cadeia será sintetizada na direção da replicação.

 Esta cadeia é sintetizada de modo contínuo e denomina-se

cadeia contínua

.

Replicação do DNA

• Existe uma outra parte da cadeia em que a

direção da replicação é contrária à direção da síntese ,

cadeia é sintetizada descontinuamente, isto é, a

primase

vai sintetizar vários

primers

posteriormente a maior distância esta ao longo da cadeia, inicialmente próximo da origem de replicação e • Os fragmentos formados são denominados

fragmentos de Okazaki

Replicação do DNA

 Entre estes fragmentos existem os primers removidos e substituídos por DNA, pela ação de uma outra DNA polimerase , a

DNA polimerase I

que serão  Como a DNA polimerase não consegue estabelecer a ligação entre esses nucleótidos e os que se encontram nas extremidades dos

fragmentos de Okazaki

, formam-se lacunas entre o grupo fosfato de um e o carbono 3' do outro  Esses nucleotídeos são posteriormente ligados pela

DNA ligase

Replicação do DNA

Um

fragmento de Okazaki

é um pequeno fragmento de DNA (com um primer de RNA no termino 5') criado na cadeia atrasada durante a replicação do DNA.

Replicação do DNA

 A esta cadeia chama-se

cadeia descontínua

 As partes finais da cadeia de DNA denominadas

telômeros

são sintetizadas pela

enzima telomerase

por um processo de

transcrição inversa

, isto é, esta enzima sintetiza DNA tendo por molde RNA  Durante todo o processo de replicação atuam outras enzimas entre elas as SSB e as topoisomerases que têm como síntese função evitar o enrolamento da cadeia durante a