T18 - Metabolismo do DNA - FOP

Disciplina de Bioquímica ( DB-105 )
Aula Teórica
18/06/2001
Tópico 18 - Metabolismo do Dna
O DNA e o RNA são os reservatórios moleculares da informação genética. Estas moléculas contêm as
informações para a síntese de todas as proteínas e constituintes celulares. O DNA contendo os genes
são as maiores macromoléculas nas células, empacotadas nos cromossomos. O DNA é armazenado nos
cromossomos de maneira muito organizada, denominada forma superespiralada do DNA. O genoma
celular é a soma dos genes e DNA intergênico em todos os cromossomos da célula.
 REPLICAÇÃO: duplicação do DNA, acontece com grau refinado de precisão.
 REPARO: correção de seqüências erradas.
 RECOMBINAÇÃO: rearranjo da informação genética para manter a diversidade genética; fornece
novas combinações de alelos.
RNAm
Polipeptídeo
Amino
terminal
Replicação
Transcrição
Tradução
Proteína
Carboxi
terminal
As propriedades fundamentais e mecanismos enzimáticos para a replicação são essencialmente
idênticos em todos os organismos.
1) A replicação é SEMICONSERVATIVA: cada fita do DNA funciona como molde para a síntese de uma
nova fita. Ao final resultam duas fitas, cada uma com uma fita parental (velha) e uma fita filha (nova).
2) A replicação começa na origem e prossegue BIDIRECIONALMENTE.
3) A síntese prossegue de 5’3’ e é SEMIDESCONTÍNUA, tendo uma fita líder e uma fita atrasada. Na
fita atrasada o DNA é sintetizado descontinuamente.
4) O DNA é sintetizado pela DNA POLIMERASE. Existem vários tipos de DNA polimerases. Todas as
DNA polimerases requerem um MOLDE - fita de DNA única e despareada. É necessário um
INICIADOR - segmento complementar ao molde, com um grupo OH-3’ livre. Enzimas que sintetizam
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RNA têm a capacidade de iniciar a síntese, e, portanto, os iniciadores são OLIGONUCLEOTÍDEOS
DE RNA. As DNA polimerases são muito precisas.
SISTEMA DE REPLICASE OU REPLISSOMO: envolve não apenas as DNA polimerases, mas 20 ou
mais enzimas e proteínas diferentes (E. coli).
MECANISMOS PARA GARANTIR A FIDELIDADE DA REPLICAÇÃO
1) Seleção das Bases pela DNA Polimerase - Pontes de H: discriminação entre nucleotídeos corretos e
incorretos adicionados.
2) Mecanismos Enzimáticos.
3) Atividade Revisora 3’5’.
ENZIMAS ENVOLVIDAS NA REPLICAÇÃO
1) Nucleases ou DNAses: enzimas que degradam o DNA, separando as duas fitas.
2) Helicases: movem-se ao longo do DNA e separam as fitas, usando a energia química do ATP.
3) Topoisomerases: aliviam estresse topológico criado na estrutura helicoidal do DNA pela separação
das fitas.
4) Proteínas de Ligação do DNA: estabilizam as fitas separadas.
5) Iniciases: depositam os iniciadores.
6) DNA Ligases: unem os fragmentos de Okazaki.
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