Replicação do DNA - Biologia Molecular Estácio de Sá

Profa Dra JULIANA SILVA NOVAIS UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ Biologia Molecular Replicação do DNA 260 Por que as células precisam se multiplicar Uma nova célula surge no momento em que outra se divide este fenômeno é conhecido como proliferação celular 260 Mas as células se multiplicam o tempo todo A vida das células que se dividem se alternam ciclicamente em duas fases INTÉRFASE e MITOSE Todo DNA foi replicado O ambiente está favorável O ambiente está favorável Todos os cromossomos estão alinhados Na fase G1 a célula desempenha suas atividades normais de funcionamento Fase G1 Fase S replicação do DNA Fase G2 Fase M Intérfase Mitose 260 Antes de se dividir em duas Antes da mitose acontecer de fato a célula precisa duplicar tudo que ela tem Isso inclui a duplicação do material genético Sabemos que ao final da divisão as célulasfilhas herdam a mesma informação genética contida na célula progenitora célula mãe Como essa informação está contida no DNA cada uma das moléculas de DNA presentes no núcleo da célula progenitora deve dar origem a outra molécula de DNA exatamente igual a ela Duplicação Duplicação 260 Essa duplicação do DNA acontece na fase S do ciclo celular A replicação duplicação do DNA é um processo que permite que o DNA seja propagado nas células de geração a geração Fase G1 Fase S replicação do DNA Fase G2 Intérfase Mitose Neste momento os cromossomos estão dessa forma duplicados Depois de duplicados eles se alinham Mas reparem que eles ainda estão ligados por uma região central Finalmente eles se separam Isso é MITOSE 1 2 3 4 Material genético e núcleos duplicados Citocinese Duas células idênticas geradas Até o tempo de 227 httpswwwyoutubecomwatchv7Hk9jct2ozY 260 Antes de vermos como a replicação acontece vamos relembrar um pouco a estrutura do DNA O DNA é formado por duas fitas parecendo uma escada Essas fitas elas se unem em pontos específicos que são justamente a ligação entre as bases nitrogenadas A ligação entre as bases nitrogenadas formam os degraus da nossa escada As bases são ligadas entre si por ligações de hidrogênio Formação da duplafita Ligações de hidrogênio ligações mais fracas As interações entre as bases nitrogenadas obedecem uma regra Adenina Timina Guanina Citosina Agnaldo Timóteo Gal Costa 260 A partir do momento que a célula entra na fase S o DNA vai começar seu processo de replicação Em alguns pontos do cromossomo DNA chamados de origem de replicação existe uma enzima que vai se ligar nessas origens de replicação e vai abrir as duas fitas de DNA A enzima que faz essa abertura se chama HELICASE HELICASE Se a síntese do DNA iniciasse numa ponta e terminasse na outra o processo levaria 30 dias Mas a fase S dura em média 7 horas 260 A helicase abre as fitas de DNA Essa abertura de chama FORQUILHA DE REPLICAÇÃO HELICASE Aqui é onde a replicação do DNA vai acontecer FORQUILHA DE REPLICAÇÃO Quando a forquilha de replicação é formada a replicação do DNA vai ter início zíper 260 A replicação vai ser iniciada primeiramente com a adição de sequência de 10 nucleotídeos chamada PRIMER iniciador PRIMER Primers são sequências iniciadoras da replicação São eles que indicam o local onde a replicação deve começar Importante O primer é uma molécula de RNA 260 Observem que existem primers nas duas fitas de DNA que foram separadas pela helicase PRIMER HELICASE FORQUILHA DE REPLICAÇÃO 260 Os primers são colocados por uma enzima específica chamada de DNA PRIMASE A DNA primase é a enzima que sintetiza fabrica os primers e os coloca no local correto para iniciar a replicação HELICASE FORQUILHA DE REPLICAÇÃO DNA PRIMASE 260 Hora da protagonista da replicação Agora que a helicase já abriu a fita de DNA e a primase adicionou os primers iniciadores a enzima protagonista já sabe por onde começar a adicionar os nucleotídeos para formar as fitas complementares DNA POLIMERASE A DNA polimerase vai reconhecer e se ligar aos primers A partir disso ela vai começar a sintetizar a nova fita de DNA A DNA polimerase A ligação entre os nucleotídeos da fita parental molde com a nova fita não é aleatória Adenina Timina Guanina Citosina Gal Costa A DNA polimerase sabe o que fazer porque ela sabe que Primer DNA Polimerase fita parental molde fita nova 260 Sendo assim DNA POLIMERASE Então pessoal à medida que a helicase vai abrindo as fitas parentais a DNA polimerase vai adicionando os nucleotídeos para formar a nova fita Entendemos o básico mas não acaba por aqui Fita de DNA parental Nova fita de DNA sendo formada Dizer que as fitas são antiparelalas significa dizer que uma está ao lado da outra mas elas são invertidas Os nomes que nós damos para as extremidades das fitas de DNA são extremidade 3 e extremidade 5 As fitas de DNA são antiparalelas 3 3 5 5 Essa informação tem relação com a replicação do DNA Para entendermos a etapa seguinte vamos relembrar uma característica da molécula de DNA 260 DNA Polimerase 5 3 3 5 A DNA polimerase só adiciona novos nucleotídeos na extremidade 3 da fita nova ou seja da fita que ela está construindo naquele momento O sentido da replicação será sempre 53 na fita nova ou seja na fita que está sendo sintetizada Independente do lado que a polimerase estiver 260 Não esqueçam O sentido da replicação será sempre 53 na fita nova ou seja na fita que está sendo sintetizada HELICASE 3 5 5 3 Vamos voltar para a nossa Forquilha de replicação Agora que entendemos isso PRIMER 3 5 5 3 HELICASE DNA primase adiciona o primer A DNA polimerase vai chegar para adicionar os nucleotídeos da nova fita Mas não esqueçam ELA SÓ FUNCIONA DE 5 3 PRIMER 3 5 5 3 HELICASE DNA primase adiciona o primer A DNA polimerase vai chegar para adicionar os nucleotídeos da nova fita Mas não esqueçam ELA SÓ FUNCIONA DE 5 3 PRIMER 3 5 DNA polimerase A DNA polimerase vai começar a polimerização ou seja vai começar a síntese da nova fita de DNA antiparalelas antiparalelas DNA polimerase HELICASE 3 5 5 Reparem que o sentido da nova fita de DNA é no sentido 5 3 NA FITA NOVA 5 3 3 5 DNA polimerase HELICASE 3 5 5 Reparem que o sentido da nova fita de DNA é no sentido 5 3 NA FITA NOVA 5 3 3 5 Reparem que na fita de baixo a fita nova começa com extremidade 3 Isso é um problema porque a DNA polimerase só trabalha no sentido 5 3 Mas e na fita de baixo Como resolver esse problema DNA polimerase HELICASE 3 5 5 5 3 3 5 A DNA polimerase precisa fazer a síntese no sentido 53 PRIMER DNA primase adiciona o primer aqui 5 3 5 PRIMER 1 DNA primase adiciona o primer aqui 3 5 5 DNA polimerase 3 À medida que a helicase vai abrindo a fita a primase adiciona o primer Então a DNA polimerase adiciona os nucleotídeos na direção 5 3 e faz a síntese até a extremidade PRIMER 1 A helicase abre mais um pouco a fita Outro primer 2 é adicionado Novamente a DNA polimerase vai adicionar os nucleotídeos na fita nova Reparem sempre na direção 53 DNA polimerase 3 5 5 3 Reparem que para duplicar a fita de baixo a DNA polimerase trabalha trecho a trecho Sempre na direção 53 A DNA polimerase não vai esperar a helicase abrir a fita toda para iniciar a polimerização da fita de baixo Reparem que ela vai trabalhando em pequenos trechos A helicase abre a fita outro primer é adicionado e a DNA polimerase faz mais um trecho 3 3 5 5 3 5 5 DNA polimerase Precisamos fazer algumas observações importantes 3 3 5 5 3 5 5 DNA polimerase De um lado temos uma fita nova que é construída SEM INTERRUPÇÕES ou seja é feita de forma contínua e por isso é chamada de FITA CONTÍNUA 3 3 5 5 3 5 5 DNA polimerase Já essa outra fita é feita em trechos e por isso a chamamos de FITA DESCONTÍNUA Lembrando que a questão da fita contínua e descontínua só acontece porque a DNA polimerase só funciona em um sentido que é o de 53 3 3 5 5 3 5 5 DNA polimerase A fita descontínua é feita em trechos e esses trechos tem um nome específico FRAGMENTOS DE OKASAKI Fragmentos de Okasaki Calma que a replicação ainda não acaboumas está quase Não podemos esquecer que os primers não são de DNA e sim de RNA Esses primers iniciadores não podem ficar lá Precisam ser retirados Não podemos ter nas fitas novas DNA misturado com RNA 3 Quem retira esses primers de RNA são enzimas chamadas exonucleases Em seguida uma outra DNA polimerase repõe os nucleotídeos no espaço que era ocupado pelo primer E a enzima ligase liga os fragmentos de Okazaki Ligase Se antes da replicação tínhamos uma molécula de DNA após a replicação temos duas moléculas de DNA Replicação é semiconservativa DNA parental DNA parental fita antiga DNA parental fita antiga Fita nova Fita nova As duas moléculas de DNA que foram formadas são conservadas pela metade Porque elas conservaram metade da molécula original parental Por isso podemos dizer que o processo de replicação é SEMICONSERVATIVO Replicação é semiconservativa Fita S molde Fita S nova Fita S nova Fita S molde Duplahélice de DNA original httpswwwyoutubecomwatchvTNKWgcFPHqw Questões para estudo dirigido ATENÇÃO Eu vou trabalhar essas questões na nossa aula de revisão Sempre irei colocar estas questões de estudo dirigido ao final de cada aula para que vocês tenham um direcionamento nos estudos Não é necessário me entregar as respostas Sugiro que baseado nas nossas aulas vocês resolvam essas questões e guardem Vou resolvêlas no dia da nossa revisão 9 10 11 12 O aprendizado não termina nos slides pág 237 246 pág 249 258 Nossa aula de hoje ALBERTS Bruce Biologia molecular da célula Porto Alegre Artmed 2017 Disponível em httpsintegradaminhabibliotecacombrbooks9788582714232 Na próxima aula Obrigada