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REPLICAÇÃO Roberto T. Sant´Anna Disciplina de Genética Humana, 2003.

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1 REPLICAÇÃO Roberto T. Sant´Anna Disciplina de Genética Humana, 2003

2 INTRODUÇÃO DNA ocupa uma posição central como repositório das informações genéticas Suas seqüências de nucleotídeos codificam todos RNAs e proteínas celulares Portanto, deve ser preservado sem alterações e transmitido de uma geração para outra intacto

3 COMPLICADORES DO PROCESSO Tamanho da molécula Compactação e ligação a outras proteínas Velocidade Simultaneidade Momento certo dentro do ciclo celular Fidelidade Modelo: E. coli

4 REGULAÇÃO DO PROCESSO Ciclo celular

5 REGRAS DA REPLICAÇÃO 1. A replicação é um processo semi-conservativo

6 2. A replicação tem início em uma origem e depois procede biderecionalmente

7 3. A síntese de DNA é feita na direção 5´ 3´ e é semidescontínua

8 PRINCIPAIS ENZIMAS ENVOLVIDAS (SISTEMA DE REPLICAÇÃO DO DNA) 1. DNA Polimerases 2. Endonucleases 3. Helicases 4. Topoisomerases 5. Primases 6. Telomerases

9 DNA Polimerases principais enzimas envolvidas no processo; responsáveis pela adição de nucleotídeos e reparo requerem um modelo e um primer (segmento de RNA sintetizado pela primase) complementares para início – alongamento 3 tipos principais : I, II, III I : importante no sistema de reparo III: principal e mais complexa (mais de 10 subunidades)

10 Adição de nucleotídeos 1 2 3

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12 NUCLEASES - Degradam o DNA, clivando-o em pedaços menores 1. EXONUCLEASES: clivam o DNA a partir do final da molécula 2. ENDONUCLEASES: clivam em qualquer local da molécula

13 OUTRAS ENZIMAS HELICASES: separação da dupla fita DNA-binding proteins (SSB): mantém as fitas separadas estabilizadas PRIMASES LIGASES: conectam fragmentos de fitas menores

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15 ESTÁGIOS DA REPLICAÇÃO 1. INICIAÇÃO 2. ALONGAMENTO 3. TERMINAÇÃO

16 INICIAÇÃO ORIGEM DA REPLICAÇÃO – OriC : pb ; - 3 repetições de 13 pb; - 4 repetições de 9 pb; (A=T)

17 Papel da: DnaA (principal) DnaB (helicase) DnaC

18 2. ALONGAMENTO Envolve duas operações distintas, mas relacionadas: 1.Síntese da fita líder 2.Síntese da fita tardia Início comum na forquilha de replicação envolvendo: -helicases -topoisomerase -DNA binding proteins

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20 SÍNTESE DA FITA LÍDER 1.Síntese de um RNA primer pela primase na origem de replicação 2.Desoxirribunocleotídeos são adicionados pela DNA polimerase III continuamente a partir da forquilha de replicação

21 SÍNTESE DA FITA TARDIA 1.Síntese de um RNA primer pela primase (DnaG) na origem de replicação 2.Síntese dos fragmentos de Okasaki 3.Uma só polimerase: são criadas alças para aproximar os dois pontos de replicacao ( das duas fitas) 4.Processo repetido diversas vezes

22 TERMINAÇÃO -Procariotos: DNA circular, quando as duas forquilhas de replicação se encontram ela termina. Ainda há o sistema Ter-tus. -Eucariotos: seqüências de nucleotídeos específicas no final dos cromossomos, incorporadas a telômeros.

23 REGULAÇÃO -única fase regulada da replicação, de forma que só ocorra uma vez por ciclo celular ; -afetada pela metilação de DNA -DAM metilase na (5´) GATC sobre a fita parental

24 CONTROLE DA REPLICAÇÃO DENTRO DO CICLO CELULAR Dois mecanismos de controle identificados: 1.Positivo: para ser replicada, cada origem de replicação deve estar ligada a: - ORC - licensing factors ( acumulam-se durante G1): CDC-6, CDT-1, MCM 2. Negativo : o núcleo em G2 possui uma proteína – geminin- que impede a assimilação de MCM nas fitas recém-sintetizadas. Ela é destruída após a mitose, permitindo que os licensing factor se liguem novamente e tenha uma nova replicação em S.

25 PARTICULARIDADES DOS EUCARIOTOS Diferenças fundamentais : - estrutura nucleoproteica complexa; - molécula de DNA maior ( 150 x 10 6 vs 4,7 x 10 6 ); - cromossomos lineares. Soluções: - maquinário enzimático mais complexo; - múltiplas origens de replicação; - telômeros.


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