Aula 5 - Replicacao do DNA

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Prof. Dr. Walace Kiffer Jr
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Replicação do DNA
Modelos de 
Replicação
Forquilha de 
Replicação
Replissomo
O fim da 
Replicação
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 Mecanismo de cópia do DNA:
 Vamos analisar:
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 Comprovação do modelo de replicação:
 O experimento de Meselson-Stahl, 1958:
 A ideia deles era permitir que as moléculas de DNA parental contendo 
nucleotídeos de uma densidade fossem replicadas em um meio 
contendo nucleotídeos de densidade diferente.
 Meselson e Stahl cultivaram E. coli em um meio contendo o isótopo 
pesado de nitrogênio (15N), em vez da forma leve normal (14N).
 Reproduziram durante muito tempo (99% do DNA continha 15N = DNA 
PESADO).
 Deixaram o DNA replicar 1 vez em meio 14N (DNA LEVE ~40 min).
 Novamente deixaram o DNA replicar em meio 14N (DNA LEVE).
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 O “momentum” da replicação:
 Em 1963, John Cairns: Cultivou as células em um composto 
radioativo de timidina tritiada > A nova fita emitia radiação!
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 O “momentum” da replicação:
 Em 1963, John Cairns: Cultivou as células em um composto 
radioativo de timidina tritiada > A nova fita emitia radiação!
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O fim da 
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 O “momentum” da replicação:
 Em 1963, John Cairns: Cultivou as células em um composto 
radioativo de timidina tritiada > A nova fita emitia radiação!
Modelos de 
Replicação
Forquilha de 
Replicação
Replissomo
O fim da 
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 O “momentum” da replicação:
 Em 1963, John Cairns: Cultivou as células em um composto 
radioativo de timidina tritiada > A nova fita emitia radiação!
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 O DNA é replicado pela 
deselicoidização dos dois filamentos da 
dupla hélice e pela construção de novos 
filamentos complementares em cada 
um dos filamentos separados da dupla 
hélice original.
Necessidade da deselicoidização:
É a separação das bases pareadas 
pela ação de proteínas.
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 Onde é iniciada a forquilha?
 Qual a sequência de bases:
 A – T?
 G – C?
 Segmentos de DNA com sequência de
ligações A – T!!!
 Duas pontes de hidrogênio!!!
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 Deselicoidização: 3 proteínas (proteínas da forquilha):
 Helicase, Topoisomerase e Proteínas de ligação à fita simples (SSB):
 Quebra as pontes de hidrogênio;
 Impede a superhelicoidização;
 Impede a reestruturação da fita dupla
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 Um problema enfrentado pelos cientistas foi compreender como as 
bases são trazidas para o molde da dupla hélice?
 1959 Arthur Kornberg isolou a DNA polimerase de E. coli:
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 Um problema enfrentado pelos cientistas foi compreender como as 
bases são trazidas para o molde da dupla hélice?
 1959 Arthur Kornberg isolou a DNA polimerase de E. coli:
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 Um problema enfrentado pelos cientistas foi compreender como as 
bases são trazidas para o molde da dupla hélice?
 1959 Arthur Kornberg isolou a DNA polimerase de E. coli: DNA pol I, II e III.
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 Qual o sentido do crescimento da nova fita de DNA????
5’ 3’
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 O movimento da forquilha de replicação:
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 Filamento contínuo (leading):
3’ ------------------------------- 5’
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 Filamento contínuo (leading):
PRIMASE 
5’3’
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 Filamento contínuo (leading):
PRIMASE 
2 – A DNA polimerase III adiciona nucleotídeos na extremidade 3’
O crescimento da nova fita segue o sentido 5’ -> 3’
5’3’
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 Filamento contínuo (leading):
DNA Polimerase I
DNA polimerase I
3 - Remoção do primer (Exonuclease) e adição de nucleotídeos de 
DNA
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 Filamento contínuo (leading):
DNA Ligase
4 - A DNA ligase faz a ligação entre os segmentos da nova fita
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 Filamento contínuo (leading): No sentido da forquilha!
∆
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 Filamento descontínuo (lagging):
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 Filamento descontínuo (lagging):
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 Filamento descontínuo (lagging):
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 Filamentos contínuo e descontínuo:
∆
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 Todo o maquinário de replicação:
 Procarioto: 13 componentes (20 a 40 min);
 Eucariotos: 27 componentes (1,4 a 24 h); 
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 A replicação na região dos telômeros:
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 A replicação na região dos telômeros:
Proteína que contem 
uma fita de RNA.
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 A replicação na região dos telômeros:
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 A replicação na região dos telômeros:
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Replicação
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 Único mecanismo onde uma fita de RNA da origem a DNA:
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Resumo
 A replicação do DNA é semiconservativa;
 A replicação ocorre ao longo do movimento da forquilha de replicação;
 A replicação ocorre nas duas fitas de DNA ao mesmo tempo, porém o 
tempo de replicação de cada fita é diferente;
 A fita leading precisa de 1 primer para iniciar a replicação;
 A fita lagging necessita de vários primers para a replicação;
 Os segmentos de DNA na replicação da fita lagging são chamados de 
fragmentos de Okazaki;
 O replissomo é constituído de toda a maquinaria necessária para a 
replicação do DNA;
 A replicação do DNA nos telômeros necessita de uma proteína 
especial;
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Exercícios de 
Fixação
1 – Porque o modelo de replicação do DNA é considerado semiconservativo?
2 – O que é deselicoidização da molécula de DNA? Quais as moléculas envolvidas
neste processo?
3 –Qual o sentido de crescimento das novas fitas de DNA?
4 –O que é a forquilha de replicação? Qual a sua função?
5 – Descreva todas as etapas da replicação da fita contínua (leading) do DNA.
6 – Descreva todas as etapas da replicação da fita descontínua (lagging) do DNA.
7 – O que é um replissomo? Destaque 4 proteínasque constituem um replissomo
descrevendo sua função.
8 – Explique a formação dos filamentos de Okazaki.