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Replicação do DNA
Profa. Dra. Larissa B. Pires
Curso: FARMÁCIA Módulo III Disciplina: Biologia Molecular e Genética
Aula:
Mitose / Meiose
Como acontece a síntese do DNA? Experimento de Meselson-Stahl
1957
Cresceram E. coliem meio com N-15 e depois voltaram pra N-14 Purificação do DNA das
bactérias Três tipos de DNA
N-15 + N-15 N-15 + N-14 N-14 + N-14
Ao aquecer o N-15 + N-14 e separar as fitas ficava claro que uma fita continha N-15 e outra N-14
Replicação semi-conservativa Origens de replicação
Locais com um contexto de sequência específico Ligam proteínas
específicas
Quando acionadas, essas proteínas permitem o início da replicação
Origens de replicação
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Replicação
DNA Polimerase III Sentido 5’
→3’Nucleotídeos 3P são adicionados
Liberação de Pirofosfato
http://207.207.4.198/pub/flash/24/menu.swf
Primase
Ribonucleoproteína Liga-se à helicase em
procariotos formando o chamado primossomo Sintetiza um primer de
RNA contendo
aproximadamente 11 bases;
fornece 3’ OH
DNA polimerase lenta e sujeita a erros
Evita a progressão da forquilha uma vez que a fita líder anda mais rápido
Micrografia, bolha de replicação
Forquilhas de replicação
Forquilha de replicação
Replicação das fitas
Fita líder
Primase age uma vez
Fita retardada
Primase age várias vezes 1967, Fragmentos de Okasaki
Okazaki R, Okazaki T, Sakabe K, Sugimoto K. Mechanism of DNA replication possible discontinuity of DNA chain growth. Jpn J Med Sci Biol. 1967 Jun;20(3):255- 60
Primase na fita retardada
Deslocamento da forquilha de replicação Primase faz primer
Direções de replicação na Forquilha
Sentidos opostos
Desenovelamento do DNA
Retirada das histonas
Proteínas de ligação a fita simples (SSBPs) DNA helicase
Quebra pontes de H
DNA topoisomerases
Tiram a tensão
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Forquilha de replicação
Polaridade da síntese define fitas lídere retardada (descontínua)
DNA polimerase
Enzimas que catalisa a reação de síntese do DNA
Adiciona nucleotídeos tri- fosfato à extremidades 3’OH livre
Alongamento da cadeia de DNA sempre é feito na direção 5’>3’
(endonuclease 5’>3’) Incapaz de fazer DNA do zero
(precisa ter extremidade 3’OH livre)
Possui mecanismo de correção de erros (exonuclease 3’>5’)
Tipos de DNA polimerase
DNA polimerase I
Descoberta em 1956 (Kornberg pai)
Função precisa descoberta apenas em 1969: remove o primer de RNA da fita descontínua
DNA polimerase III
Descoberta em 1970 (Kornberg filho)
Principal enzima que realiza a replicação em procariotos
DNA polimerase II
Lenta, envolvida em reparo do DNA
Replicação do DNA
DNA Pol precisa de um molde inicial
Primase: gera um molde de RNA complementar
A DNA Pol III agora é capaz de adicionar bases à extremidade 3’OH
Eliminação dos fragmentos
de Okasaki
DNA Pol I
Mecanismo da enzima Ligase
DNA ligase somente pode ligar DNA quando o fosfato está ligado ao C5
Visão geral
Repare na posição do
primer de RNA
Reparo pela Polimerase
Mecanismo de verificação (Proof-reading)
DNA-polimerase possui
Uma atividade de polimerização5’→3’
Uma atividade de exonuclease 3’→5’
7 Polimerase
• Mecanismo de verificação (Proof-reading)
• DNA-polimerase possui
– Uma atividade depolimerização 5’→ 3’
– Uma atividade de exonuclease 3’→ 5’
DNA Repair
Checagem de pareamento incorreto (eucariotos)
Proteínas especiais para reparo do erro
E as extremidades dos cromossomos?
Doenças causadas por problemas no mecanismos de replicação
Ataxia de Friedreich's
dano progressivo no sistema nervoso (problemas musculares, na fala e doenças no coração) forma mais comum das ataxias herdadas
A seqüência GAATTC se repete, quando existem mais de 40 repetições, o indivíduo apresenta a doença.
Xeroderma pigmentosum envelhecimento precoce aumento na incidência de câncer Falha no mecanismo de reparação
do DNA causado pela luz UV
