Importância:  Base da hereditariedade = organismos vivos (repassar as informações);  Manutenção da vida = mitoses;  DNA recombinante: aplicação tecnológica;  In vitro – PCR: reação em cadeia polimerase (enzima que participa do processo de replicação do DNA);  A replicação do DNA é semiconservativa: a informação que é repassada é sempre mantida igual, porém a dupla fita gerada é “metade nova”, pois complementa a fita já existente;  Fitas complementares: as bases de cada fita são complementares;  Estrutura dos cromossomos: centrômero, telomero e ponto de origem de replicação (ORI);  Procariontes X eucariontes: a replicação é bem semelhante (conservado), porém é mais complexo em eucariontes;  Ciclo celular: a replicação do DNA ocorre na fase S da mitose; - G1: preparação para a síntese de DNA; - S: síntese de DNA (fase mais longa do ciclo); - G2: reparação e preparo para ocorrer a mitose;

Replicação do DNA:

 Reconhecimento dos pontos de origem da replicação;  Descompactação cromossomal (saem da heterocromatina);  Abertura da dupla hélice (enzima helicase);  Agregação da enzima DNA polimerase no complexo da replicação;  Produção da fita complementar;  Terminação da fita;  Compactação cromossomal; OBS: eucariontes possuem vários pontos de origem de replicação e procariontes 1 ponto só;

Como se dá a inserção de nucleotídeos na dupla fita de DNA:  A inserção de nucleotídeos sempre cresce de 5’ para 3’ (sentido de inserção);  Reação energeticamente favorável, pois a energia vem das quebras dos fosfatos que vem nos nucleotídeos livres (trifosfatos) – ATP;  Nessa quebra dos nucleotídeos livres, 1 fosfato fica na dupla fita, o que gera energia para continuar a inserção dos nucleotídeos;

Ação direcionada da enzima DNA polimerase de 5’ para 3’:  A extremidade da fita é com o fosfato no 5’;  O nucleotídeo com trifosfato é puxado pela polimerase, essa ligação se quebra, gerando energia;  A polimerase pode inserir um nucleotídeo errado = permite correção adequada pela DNA polimerase (ela tira o nucleotídeo errado, liberando o sítio 3’) = atividade exonucleolítica (mecanismo autocorretor);  Porque não ocorre no sentido contrário (3’ para 5’): na hora de fazer um reparo, em caso de erro, tirando o nucleotídeo errado, o fosfato continuaria lá, e não deixaria a ponta livre, assim não teria a quebra do fosfato para gerar energia e continuar a inserção (é energeticamente desfavorável);
DNA polimerase:  Responsável por produzir novas fitas de DNA no sentido 5’ para 3’;  Problema: a fita é compactada, assim a dupla hélice abre aos poucos;  Ocorre a geração de uma fita contínua e uma semi-contínua (feita no sentido 3’ para 5’); OBS: Forquilha de replicação = região de separação das cadeias e da junção entre duas cadeias-molde recém-separadas para a replicação e a dupla-hélice de DNA que ainda não se separou;

Fita contínua:

 “Cadeia leading” = cadeia líder;

1. Reconhecimento dos pontos de

origem da replicação:

 São necessários para que a replicação seja eficiente;  Permite que o processo ocorra simultaneamente;  Áreas ricas em pares A-T: esse par é mais fácil de abrir, pois forma 2 ligações de ponte de hidrogênio (o par C-G tem 3 ligações de hidrogênio);  Ocorre recrutamento do complexo de reconhecimento de origem (ORC);

2. Descompactação cromossomal:

 É necessário descompactar a região que deve ser replicada;  Ocorre pouco a pouco;  A estrutura de nucleossomos é quebrada e dissociada para ocorrer o processo;

3. Degradação nucleossomal:

 A forquilha de replicação é a maquinaria que replica o DNA;  Degrada os nucleossomos; OBS: Logo que ele é replicado, ele já começa ser enovelado novamente;

4. Acoplamento da enzima DNA

helicase:

 É a enzima que quebra a hélice (abre a fita de DNA);  Quebra as pontes de hidrogênio;  Abre para permitir que a polimerase copie;  Permite o acesso da enzima DNA primase;

5. Formação do oligonucleotídeo

iniciadores (primers):

 Faz a função de um primer;  Enzima DNA primase;

OBS: A síntese da cada fragmento de Okazaki termina quando a polimerase do DNA atinge o primer de RNA ligado à extremidade 5’ do fragmento sintetizado anteriormente.

10. Término da replicação:

 Procariontes: 2 forquilhas se encontram, a ligase liga os novos cromossomos, encerrando o processo;

Eucariontes:  Ocorre um problema na fita semi-contínua (ponta 3’): o final da fita nunca vai se completar pois não fica disponível o OH para a ligase;  Enzima telomerase: estende as pontas dos cromossomos, completando a fita (favorece a não perder/encurtar o DNA);  Nem todas as células expressam a telomerase: apenas células tronco e células de câncer expressam;

11. Formação da volta T:

 T-loop;  Sempre haverá, mesmo que minimamente, uma ponta com simples fita;  A ponta 3’ sempre será maior = um complexo proteico dobra a ponta, pareia com dupla hélice, formando um T;  Esse mecanismo permite a não degradação do DNA;