Replicação do DNA

Universidade Tiradentes
Mestrado em Biotecnologia Industrial
Disciplina de Biologia Molecular I
Replicação
DNA
DNA
Trasncrição Reversa
Transcrição
RNA
Tradução
Proteína
Replicação do DNA x Ciclo Celular
Replicação do DNA x Ciclo Celular
INÍCIO DA REPLICAÇÃO - ORIGEM
 Região do DNA onde a replicação começa
 Origens de procariotos e eucariotos – ricas em AT
 Procariotos, plasmídeos e vírus - uma origem
 Eucariotos – várias origens
 E. coli – região de 245 pb essencial à replicação
4 seqüências de 9 pb - TTAT(C/A)CA(C/A)A
3 seqüências de 13 pb ricas em AT
Processo de
início da
replicação
52 kDa
1- Complexo inicial
autocooperação
2- Complexo aberto
3- Complexo prépriming
HU e IHF
DnaB - helicase
Proteínas presentes na origem de replicação de E. coli
DnaA
Reconhece a origem e abre a dupla fita em sítios
específicos
DnaB (helicase)
Desnatura o DNA
DnaC
Auxilia a ligação de DnaB na origem
Primase (DnaG)
Sintetiza os primers de RNA
Single strand binding
(SSB)
Liga a fita simples de DNA
DNA girase
Alivia a tensão torsional gerada pela abertura da
dupla-fita
Dam Metilase
Metila as sequências GATC na OriC
Regras básicas do processo de
replicação
 Processo semiconservativo
 Início da replicação - Origem
 Direção da replicação
 5’  3’
 Semi-descontinuidade da replicação
 O processo pode ser dividida em:
- Inicio da replicação
- Forquilha de replicação
- Terminação
Replicação do DNA
Semi-conservativa
INÍCIO DA REPLICAÇÃO
Replicon: Unidade do DNA onde está
ocorrendo um evento de replicação
1. Origem + Término
2. Durante um ciclo celular, a origem de replicação
pode ser ativada mais de uma vez em procariotos e
uma vez em eucariotos
3. O cromossomo de uma célula procariótica constitui
um único replicon
4. Cada cromossomo
replicons
eucariótico
constitui
vários
O genoma bacteriano circular constitui um único replicon
A velocidade da forquillha de
replicação bacteriana é 50000pb/min
Um única origem de replicação em
E. coli (OriC, 245 pb)
O genoma eucariótico constitui vários replicons
A velocidade da forquillha de replicação eucariótica é 2000 pb/min
Os replicons eucarióticos tem 40-100 kb e são iniciados em tempos
diferentes
Fase S demora ~ 6 h em uma célula somática
SEMI-DESCONTINUIDADE DA
REPLICAÇÃO
A replicação ocorre de maneira contínua em uma das fitas e descontínua na outra fita
Replicação do DNA
 Procariotos
- Genes menores
- Cromossomo circular
- Bidirecional
- UMA ORIGEM
 Eucariotos
-
Genes e cromossomos
maiores
- Unidirecional
- VÁRIAS ORIGENS
ENZIMAS QUE PARTICIPAM DA
REPLICAÇÃO DO DNA
 Helicases (DnaB)
 DNA Polimerase
 Primase
 SSB (Single Strand Binding Protein)
 Topoisomerases
 DNA ligase
DNA POLIMERASES

Eucariotos - DNA polimerases
 - primase
 e  - reparo do DNA
 - replicação do genoma nuclear
 - replicação do DNA mitocondrial

Bacteriófagos - T4 DNA Polimerase

Outras - Taq DNA polimerase (Thermus aquaticus)
Pfu DNA polimerase (Pyrococcus furiosus)
TAQ DNA POLIMERASE
Thermus aquaticus
-Estável a temperaturas de
177 graus;
Temperatura Ótima:
72 graus
Forquilha de Replicação
REPLICAÇÃO DO DNA
Fita contínua
(líder)
Fita
descontínua
Fragmentos de Okazaki:
1000 a 2000 nt (PROCARIOTOS)
100 a 200 nt (EUCARIOTOS)
REPLICAÇÃO DO DNA
O complexo de replicação
A proteína DNA B
(helicase) é responsável
pelo movimento para
frente da forquilha
Cada núcleo catalítico
da DNA PolIII sintetiza
uma das fitas-filhas
O primossomo afasta
uma das fitas molde
Proteínas SSB mantem
as fitas parentais
separadas
Da origem ao término da replicação