Replicação de DNA

QBQ 0102 – Educação Física Carlos Hotta

28/05/13

Fluxo de informação genética

RNA proteínaDNA

replicação

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transcrição reversa

Dogma central da Biologia “atualizado”

replicação

Como o DNA é replicado?

Experimento de Meselson-Stahl (1958)

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Experimento de Meselson-Stahl (1958)

Experimento de Meselson-Stahl (1958)

A replicação do DNA é semi-conservativa!

A replicação é feita na direção 5´ -> 3´

• DNA é um polímero de nucleotídeos• As fitas são formadas por uma base de

açúcar e fosfato• A hidroxila ligada ao carbono 3´ se liga ao

fosfato ligado ao carbono 5´• As fitas de DNA são anti-paralelas

Como ocorre a replicação em ambas fitas?

1º passo: a dupla-fita é desenrolada pela helicase

• Helicase desenrola o DNA, formando uma forquilha de replicação

• SSBs impedem a torção da fita simples, reanelamento e protegem o DNA de degradação

• As fitas contínua e descontínua são sintetizadas de forma diferentes

• A fita contínua é sintetizada diretamente pela DNA polimerase

DNA polimerase cria uma nova fita de DNA a partir de um molde

• A DNA polimerase adiciona um nucleotídeo ao grupo 3’-OH, quebrando-se o grupamento fosfato

• A DNA polimerase precisa de um fragmento de DNA ou RNA anelado ao molde para começar a replicação

• Algumas DNA polimerases possuem um sistema de correção de erros

2º passo: DNA polimerase replica o DNA na fita contínua e fragmentos de RNA são sintetizados na fita descontínua

• A DNA polimerase III é responsável pela replicação do DNA

• Uma primase forma primers de RNA na fita contínua (uma vez) e na fita descontínua (múltiplas vezes)

2º passo: fragmentos de Okazaki são formados na fita descontínua

3º passo: primers de RNA são substituídos por DNA

RNAse H

• A RNAse H degrada os primers de RNA

• A DNA polimerase I preenche os espaços vazios mas deixa fragmentos desunidos

4º passo: uma ligase une os fragmentos de DNA separados

As enzimas envolvidas na replicação formam o replissomo

As enzimas envolvidas na replicação formam o replissomo

Origem de replicação em bactérias

Girase/ Topoisomerase

• As enzimas topoisomerases aliviam a tensão no DNA que fica enrolado por causa das helicases

• O superenrolamento pode causar a inativação do DNA

Polimerase Chain Reaction (PCR)

E se eu tentasse replicar DNA em um tubo de ensaio, o que eu precisaria?

DNA moldeDNA polimerasedATP, sTTP, dCTP, dGTPPrimerTampão

80s, Kary Mullis: “se eu usar um par de primers, eu poderia replicar um pedaço de DNA infinitas vezes!”

Ciclos repetitivos de desnaturação (95oC) e anelamento com alongamento -> havia a necessidade de adicionar enzima continuamente…

Polimerase Chain Reaction (PCR)

Parque Yellowstone: poças de lama em ponto de ebulição

Thermus aquaticusVive de 55oC a 80oC

Como será que funciona a sua DNA polimerase?

Polimerase Chain Reaction (PCR) - termociclador

Polimerase Chain Reaction (PCR)