Matthew Meselson e Franklin Stahl (1958) Modelo de Replicação do DNA

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1 Matthew Meselson e Franklin Stahl (1958) Modelo de Replicação do DNA

2 John Cairns (1963) Replicação incorporando timidina triciada (H3-timidina) 2º Ciclo de Replicação 1º Ciclo de Replicação Replicação em eucarioto

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4 O Complexo Maquinário da Replicação e suas Enzimas
DNA polimerase I de E.coli É dependente de um iniciador. A polI também tem atividade de exonuclease. As DNA pol I e pol III possuem atividade exonuclease 3’ 5’ atividade polimerase 5’  3’. atividade exonuclease 3’  5’, que remove bases pareadas erradas. A DNA polimerase atua justamente na incorporação de um novo nucleotídeo a um nucleotídeo já existente na molécula de DNA, a partir da hidroxila livre na posição 3’. Esta reação se dá através de um ataque nucleofílico da hidroxila 3’ sobre o átomo de fósforo interno presente no nucleotídeo precursor, liberando um pirofosfato, formando uma ligação fosfodiéster. atividade exonuclease 5’  3’, que degrada a dupla hélice de DNA DNA polimerase II de E.coli pode reparar DNA danificado. DNA polimerase III de E.coli junto com a polI tem papel na replicação do DNA de E. coli. Existem pelo menos 5 DNA polimerases em eucariotos (, , , , ) ,   encontradas no núcleo, papel similar a pol I de E. coli.  papel no reparo do DNA.   encontrada nas mitocôndrias.

5 Fragmentos de Okazaki

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7 O Funcionamento do Maquinário da Replicação
Síntese da fita tardia – Fragmentos de Okazaki Na fita líder, a síntese de DNA pode proceder continuamente na orientação 5’ - 3’, conforme a dupla hélice parental vai se abrindo. Na . ta tardia, uma parte de DNA fita simples deve estar exposta. Um segmento é sintetizado na direção reversa (relativo à forquilha de replicação). Uma série desses fragmentos será sintetizada, cada um deles na orientação 5’ - 3’. Então eles deverão ser ligados para criar uma fita tardia completa. Uma outra observação importante é que a fita líder será a fita 3’ - 5’, pois ela permitirá que a fita complementar seja sintetizada na orientação 5’ - 3’. Ao romper a dupla-hélice, nenhuma das duas fitas possui um iniciador. Assim, é necessário que ocorra a síntese de um iniciador para que a DNA polimerase possa atuar. O processo é mediado por uma primase ou iniciase (primase vem do inglês, para síntese de primer, que significa iniciador). Essa enzima é uma RNA polimerase especial, produto de um gene chamado dnaG. Essa enzima é somente utilizada para sintetizar pequenos iniciadores de RNA durante o processo de replicação. Na fita líder, a primase atua uma única vez, sintetiza o iniciador e a síntese prossegue normalmente. Já na fita tardia, a primase atua em cada um dos fragmentos de Okazaki que serão sintetizados. A síntese da fita tardia deve envolver: a síntese do iniciador de RNA; a síntese do fragmento propriamente dito pela ação da DNA polimerase; a remoção dos iniciadores de RNA e a substituição por uma seqüência de DNA; a ligação covalente dos fragmentos de Okazaki adjacentes. A síntese de um fragmento de Okazaki termina justamente antes do ponto onde se encontra o iniciador de RNA do fragmento anterior. A atividade de exonuclease 5’ - 3’ da pol I remove o iniciador de RNA enquanto, simultaneamente, preenche o espaço sintetizando DNA, utilizando a hidroxila 3’ livre deixada pelo fragmento de Okazaki anterior. Uma vez que o RNA tenha sido removido e substituído, os fragmentos de Okazaki adjacentes são unidos. O grupamento 3’ hidroxila de um fragmento é ligado ao grupamento fosfato do outro fragmento através de uma enzima chamada DNA LIGASE.

8 Telômeros e telomerase
Síndrome de Hutchinson-Gilford (Progeria)