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Replicação do DNA Vera Andrade
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DNA Macromoléculas polinucleotídica Nucleotídeo Açúcar
Base nitrogenada Ácido fosfórico Enzima DNA-polimerase
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Polimerização da molécula de DNA 5’ para 3’
DNA-polimerase
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Molécula de DNA DNA composto por vários nucleotídeos (açúcar + base nitrogenada + grupo fosfato)
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Bidirecional 5’ 3’
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Replicação do DNA Vídeo – parte 1
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Célula na fase de síntese da mitose ou meiose
Duplicação do DNA Célula na interfase Célula na fase de síntese da mitose ou meiose 7
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Mecanismos básicos de replicação
Processo semiconservativo Início da replicação Direção da replicação Desenrolamento do DNA Enzimas e proteínas – Helicase, Topo-isomerases, Proteínas de ligação a fita simples de DNA (SSBPs), DNA-polimerases, DNA primase, Ligases Primers - iniciadores Replicação do DNA
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Processo semi-conservativo
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As fitas originais se separam
Nucleotídeos LIVRES encaixam –se nas fitas
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Início da replicação Inicia numa zona da cadeia de DNA rica em sequências A=T, denominada origem de replicação Em procarionte, plasmídeos e vírus – 1 origem de replicação Em eucariontes – várias origens de replicação
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Direção da replicação - Bidirecional
A adição dos nucleotídeos para o alongamento da cadeia é sempre no sentido 5’ 3’
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Semi-conservativa e Bidirecional
Uma molécula de DNA Duas moléculas de DNA, semiconservativa, uma fita velha e uma fita nova Bolhas de replicação A replicação é bidirecional e semiconservativa
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Forquilhas de replicação
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Nas células eucariontes são abertos várias origens de replicação, formam "bolhas de replicação" ou replicons
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Desenrolamento do DNA Enzima Helicase
Nas origens de replicação, enzimas chamadas de helicases abrem a cadeia de DNA para ambos os lados, quebrando as ligações de hidrogênio existentes entre as bases dando origem a bolha de replicação
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Desenrolamento do DNA Topo-isomerases
As topo-isomerases são enzimas que permitem as alterações no grau de superenrolamento do DNA Promovem a quebra transitória de ligações fosfodiéster, gerando uma forma intermediária, na qual a proteína continua ligada ao DNA, covalentemente
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Desenrolamento do DNA Proteínas de ligação a fita simples de DNA (SSBPs)
DNA Helicase Proteínas de ligação a fita simples (single-stranded DNA binding protein - SSBPs) Proteínas de ligação a fita simples (SSBPs) DNA helicase - Quebra pontes de H
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Enzima DNA polimerase Enzima que catalisa a adição de nucleotídeos à extremidades 3’ de uma fita de DNA Precisa de um molde A cadeia molde complementar Mecanismo de polimerização é no sentido 5’ 3’ Incapaz de fazer DNA do zero (precisa ter extremidade 3’OH livre) Possui mecanismo de correção de erros no sentido 3’ 5’
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Tipos de DNA polimerase
DNA polimerase I Descoberta em E. coli (1956), remove o primer de RNA da fita descontínua DNA polimerase III Descoberta em E. coli (1970), principal enzima que realiza a replicação em procariotos DNA polimerase II Lenta, envolvida em reparo do DNA DNA polimerases em eucariontes α-4 sub-unidades δ-2 ε-enzima
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Primers - iniciadores DNA polimerase III, antes de acrescentar um novo nucleotídeo, volta atrás e verifica se não errou Como ela sempre tem que voltar, como ela vai iniciar uma nova molécula colocando o nucleotídeos?
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Enzima DNA primase Primase é liberada A Primase se liga ao DNA e sintetiza um primer de RNA, com aproximada/ 11 bases; fornece 3’ OH Quando o primer está completo, a DNA polimerase III se liga e sintetiza o novo DNA DNA polimerase III Molde de DNA Primer de RNA Novo DNA Para haver síntese da molécula de DNA é necessário um primer Nenhum DNA é formado sem um primer
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DNA Ligases Liga os fragmentos de fragmentos de Okazaki
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Replicação do DNA Após a síntese do primer, a DNA polimerase III continua o processo que ocorre no sentido da extremidade 5' para a extremidade 3' da nova cadeia Como a DNA polimerase III atua para ambos os lados da origem de replicação, uma parte da nova cadeia será sintetizada na direção da replicação Esta cadeia é sintetizada de modo contínuo e denomina-se cadeia contínua – fita líder
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Replicação do DNA Na outra parte da cadeia a direção da replicação é contrária à direção da síntese Esta cadeia chama-se cadeia descontínua A primase sintetiza vários primers ao longo da cadeia, uma próximo da origem de replicação e outra a maior distância
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Replicação do DNA Os fragmentos formados são denominados fragmentos de Okazaki Um fragmento de Okazaki é um pequeno fragmento de DNA (com um primer de RNA no termino 5') criado na cadeia atrasada durante a replicação do DNA
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Replicação das fitas Fita líder - Primase age uma vez
Fita retardada - Primase age várias vezes - Fragmentos de Okasaki
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Replicação do DNA
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Replicação do DNA
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Replicação do DNA Entre os fragmentos existem os primers que serão removidos e substituídos por DNA, pela ação de outra DNA polimerase , a DNA polimerase I Como a DNA polimerase não consegue estabelecer a ligação entre esses os fragmentos, formam-se lacunas entre o grupo fosfato de um e o carbono 3' do outro Esses nucleotídeos são posteriormente ligados pela DNA ligase
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Replicação do DNA As partes finais da cadeia de DNA denominadas telômeros são sintetizadas pela enzima telomerase
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Replicação do DNA Vídeo – parte 2
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Revisão Desenhe o processo de replicação do DNA
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