Prof. Dr. Francisco Prosdocimi

Apresentação em tema: "Prof. Dr. Francisco Prosdocimi"— Transcrição da apresentação:

1 Prof. Dr. Francisco Prosdocimi
Replicação do DNA Prof. Dr. Francisco Prosdocimi 1

2 Mitose / Meiose 2

3 Como acontece a síntese do DNA?

4 Meselson-Stahl experiment
1957 Cresceram E. coli em meio com N-15 e depois voltaram pra N-14 Purificação do DNA das bactérias Três tipos de DNA N-15 + N-15 N-15 + N-14 N-14 + N-14 Ao aquecer o N-15 + N-14 e separar as fitas ficava claro que uma fita continha N-15 e outra N-14

5 Replicação semi-conservativa

6 Origens de replicação Locais com um contexto de sequência específico
Ligam proteínas específicas Quando acionadas, essas proteínas permitem o início da replicação

7 Origens de replicação 7

8 8

9 Replicação DNA Polimerase III Sentido 5’ → 3’
Nucleotídeos 3P são adicionados Liberação de Pirofosfato 9

10 Primase Ribonucleoproteína
Liga-se à helicase em procariotos formando o chamado primossomo Sintetiza um primer de RNA contendo aproximadamente 11 bases; fornece 3’ OH DNA polimerase lenta e sujeita a erros Evita a progressão da forquilha uma vez que a fita líder anda mais rápido

11 Micrografia, bolha de replicação
Forquilhas de replicação 11

12 Forquilha de replicação

13 Replicação das fitas Fita líder Fita retardada Primase age uma vez
Primase age várias vezes 1967, Fragmentos de Okasaki Okazaki R, Okazaki T, Sakabe K, Sugimoto K. Mechanism of DNA replication possible discontinuity of DNA chain growth. Jpn J Med Sci Biol Jun;20(3):255-60

14 Primase na fita retardada
Deslocamento da forquilha de replicação Primase faz primer

15 Direções de replicação na Forquilha

16 Desenovelamento do DNA
Retirada das histonas Proteínas de ligação a fita simples (SSBPs) DNA helicase Quebra pontes de H DNA topoisomerases Tiram a tensão

17 Forquilha de replicação
Polaridade da síntese define fitas líder e retardada (descontínua) 17

18 DNA polimerase Enzimas que catalisa a reação de síntese do DNA
Adiciona nucleotídeos tri-fosfato à extremidades 3’OH livre Alongamento da cadeia de DNA sempre é feito na direção 5’>3’ (endonuclease 5’>3’) Incapaz de fazer DNA do zero (precisa ter extremidade 3’OH livre) Possui mecanismo de correção de erros (exonuclease 3’>5’)

19 Tipos de DNA polimerase
DNA polimerase I Descoberta em 1956 (Kornberg pai) Função precisa descoberta apenas em 1969: remove o primer de RNA da fita descontínua DNA polimerase III Descoberta em 1970 (Kornberg filho) Principal enzima que realiza a replicação em procariotos DNA polimerase II Lenta, envolvida em reparo do DNA

20 DNA Replication DNA Pol precisa de um molde inicial
Primase: gera um molde de RNA complementar A DNA Pol III agora é capaz de adicionar bases à extremidade 3’OH 20

21 Eliminação dos fragmentos de Okasaki
DNA Pol I 21

22 Mecanismo da enzima Ligase
22

23 23

24 Repare na posição do primer de RNA
Visão geral Repare na posição do primer de RNA 24

25 25

26 Reparo pela Polimerase
Mecanismo de verificação (Proof-reading) DNA-polimerase possui Uma atividade de polimerização 5’→ 3’ Uma atividade de exonuclease 3’→ 5’ 26

27 Reparo pela Polimerase
Mecanismo de verificação (Proof-reading) DNA-polimerase possui Uma atividade de polimerização 5’→ 3’ Uma atividade de exonuclease 3’→ 5’

28 DNA Repair Checagem de pareamento incorreto (eucariotos)
Proteínas especiais para reparo do erro 28

29 E as extremidades dos cromossomos?
29

30

31 Doenças causadas por problemas no mecanismos de replicação
Ataxia de Friedreich's dano progressivo no sistema nervoso (problemas musculares, na fala e doenças no coração) forma mais comum das ataxias herdadas A seqüência GAATTC se repete, quando existem mais de 40 repetições, o indivíduo apresenta a doença. Xeroderma pigmentosum envelhecimento precoce aumento na incidência de câncer Falha no mecanismo de reparação do DNA causado pela luz UV 31

32 Ciclo celular A replicação do DNA é regulada temporalmente
Fase S do ciclo celular Checkpoints do ciclo celular Ciclinas

33 Conclusões Replicação semi-conservativa
Bolha de replicação avança em duas direções Fita líder e fita retardada Helicases e topoisomerases desenrolam o DNA Primase faz o primer DNA polimerase III, DNA polimerase I DNA ligase Telomerase