Exercícios de Replicação DNA

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Universidade Federal de Minas Gerais
Instituto de Ciências Biológicas
Disciplina: Genética
Lista de exercícios
Replicação do material genético
1. Qual a diferença entre o modelo de replicação conservativa e de replicação semiconservativa? Qual das duas foi demonstrada ser a correta?
O modelo de replicação conservativa propõe que os filamentos originais de DNA se pareiam novamente após serem separadas e atuarem como moldes para a síntese de novas filamentos de DNA. Neste modelo a dupla hélice original é conservada.
O modelo de replicação semiconservativo propõe que os filamentos originais de DNA permanecem pareadas com as novas fitas para as quais serviram como molde.
Início da replicação
2. Qual o nome do sítio onde a replicação de inicia? Este sítio é rico em AT ou GC?
Origem de replicação. Rico em AT.
3. Cite a função das seguintes proteínas envolvidas na replicação do DNA.
Helicase: “Helicases são enzimas que quebram as pontes de hidrogênio que mantêm os dois filamentos de DNA unidos em uma dupla hélice. Essa quebra é necessária para a síntese tanto de RNA quanto de DNA.”
Proteínas de ligação unifilamentar: Impedem que os filamentos de DNA se pareiem novamente após a separação pela helicase.
Topoisomerase: “Topoisomerases são enzimas que criam e relaxam a super-helicoidização na dupla hélice do DNA. A super-helicoidização é um resultado da torção da dupla hélice de DNA quando os dois filamentos separam-se.”
Primase: Síntese de primer
DNA polimerase III: Extensão de novo filamento fita de DNA
DNA polimerase I: Remoção do primer e substituição deste por sequência de DNA
Ligase: Ligação de fragmentos de DNA adjacentes em um novo filamento de DNA
4. Por que os primers (iniciadores) são necessários para a replicação do DNA?
A DNA polimerase é capaz de entender uma cadeia de nucleotídeos, mas não de iniciá-la. Um primer com uma extremidade 3’-OH livre é requerido para a extensão da nova fita de DNA.
Alongamento
5. Por que a síntese de DNA é contínua em um filamento e descontínua no filamento oposto?
Durante a replicação, extensão de um filamento de DNA ocorre no sentido 5’-3’. Na forquilha de replicação a extensão contínua ocorre no filamento no qual o sentido 5’-3’ coincide com o sentido da abertura da forquilha. Como o pareamento dos filamentos de DNA é antiparalelo, o filamento oposto de DNA sendo sintetizado possui o sentido 5’-3’ com orientação oposta à abertura da forquilha. Neste caso, a maquinaria de replicação gera um fragmento que é estendido na direção oposta da forquilha e, após a forquinha avançar e expor outra região do filamento molde, retorna para um ponto anterior ao primeiro fragmento para iniciar o segundo fragmento, tornando a replicação deste filamento descontínua.
6. Considere o seguinte segmento de DNA, que é parte de uma molécula muito maior que constitui um cromossomo:
5 '...ATTCGTACGATCGACTGACTGACAGTC...3'
3'...TAAGCATGCTAGCTGACTGACTGTCAG...5'
Se a DNA polimerase começar a replicar esse segmento a partir da direita, qual será o molde para o filamento contínuo?
Filamento molde
5 '...ATTCGTACGATCGACTGACTGACAGTC...3'
Obs:
5 '...ATTCGTACGATCGACTGACTGACAGTC...3' (Molde)
 ← Sentido da forquilha
 3'...CTGTCAG...5' (Filamento novo)
Término
7. Qual o problema com as extremidades (telômeros) de uma molécula linear de DNA durante a replicação? Como a telomerase resolve este problema?
Na extremidade do filamento descontínuo, a DNA polimerase I remove o primer mas não pode preencher o espaço com DNA por falta de uma ponta 3’-OH livre, deixando o filamento molde com uma ponta não pareada. A enzima telomerase se pareia com o filamento molde e o estende, criando uma nova sequência para a adição de um novo primer.
8. O que aconteceria com o cromossomo sem o processo de extensão realizado pela telomerase?
A cada ciclo de replicação os cromossomos ficariam mais curtos.
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