QBQ 0102 – Educação Física
Replicação de DNA
Carlos Hotta
28/05/13
Fluxo de informação genética
Dogma central da Biologia “atualizado”
replicação
replicação
DNA
transcrição
transcrição
reversa
RNA
tradução
proteína
Como o DNA é replicado?
Experimento de Meselson-Stahl (1958)
?
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
• A RNAse H degrada os
primers de RNA
• A DNA polimerase I
preenche os espaços
vazios mas deixa
fragmentos desunidos
RNAse H
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 molde
DNA polimerase
dATP, sTTP, dCTP, dGTP
Primer
Tampão
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
Como será que
funciona a sua DNA
polimerase?
Thermus aquaticus
Vive de 55oC a 80oC
Polimerase Chain Reaction (PCR) - termociclador
Polimerase Chain Reaction (PCR)