Replicação do DNA e Ciclo Celular: Enzimas e Mecanismos Involvidos, Notas de aula de Crescimento

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Replicação do DNA

Transposons

Enzimas e Mecanismos Envolvidos

na Replicação e Transposição do DNA

Prof. Henrique S. Costa, M.Sc.

Replicação do DNA e ciclo celular

• Replicação e Ciclo Celular estão intimamente conectados.
• A freqüência do ciclo de replicação deve ajustar-se a velocidade de crescimento da célula.
• O término da replicação necessita ajustar-se à divisão celular.
• Sinais celulares para o crescimento e divisão celular → síntese de proteínas, falta de aminoácidos, ligação entre DNA e membrana celular (mesossomo) etc.

No processo de divisão celular, os cromossomos precisam estar completos.

A célula têm de possuir um tamanho celular mínimo necessário.

Replicação do DNA e ciclo celular

PROCARIOTOS EUCARIOTOS

Replicação do DNA e ciclo celular

# Pontos-chave na relação entre replicação e ciclo celular

→ momento em que o processo de duplicação do cromossomo deve ser iniciado.

→ ligação física entre DNA e membrana celular.

# Origem de replicação

→ seqüências GATC (sítios de metilação da Adenina).

• Metilação → adição do radical metil (– CH 3 ) na base nitrogenada tornando o DNA susceptível ao início da replicação.

→ metilases (EcoR1 e BamH1)

PROCARIOTOS

Replicação do DNA e ciclo celular

# Origem de replicação

→ formação de DNA hemi-metilado (nova fita sintetizada) que se liga a membrana celular (mesossomo)

→ segregação de cada cromossomo para cada uma das células após a o processo de divisão celular.

PROCARIOTOS

Replicação em Procarioto

Anel Perisseptal

Replicação do DNA e ciclo celular

EUCARIOTOS

• Duplicação do material genético → ativação das origens de replicação em diferentes tempos.

Sinais celulares para o início da fase S → ativação da primeira origem de

replicação.

Replicação do DNA e ciclo celular

Origem de Replicação

Origem de Replicação

Replicação em Procarioto

• Complexo inicial → ligação de DNaA (proteína) em seu sítio de ligação ( seqüências repetidas de 9 pb (5’ TTAT(C/A)CA(C/A)A 3 ’)).
• Complexo aberto → dependente das alterações estruturais no DNA em função do complexo DNaA: oriC (separação das 2 fitas na seqüência de 13 pb). HU, IHF (proteínas) estimulam a reação a partir da estabilização da curvatura do DNA.
• Complexo pré-priming → ligação de DNaB (proteína) na região de 13 pb. Formação do complexo DNaB:DNaC.

DNaB → mantém as 2 fitas de DNA dissociadas, permitindo que a replicação

continue ( helicase ).

Replicação em Procarioto

Complexo Inicial Complexo Aberto

Complexo Pré- priming

Replicação em Procarioto

 Proteína Iniciadora  Monômero de 52 kDa  Liga-se as 4 seqüências de 9pb  Ligação Cooperativa  20 a 40 monômeros

Características

 Liga-se a origem  Induz abertura da fita de DNA  Posiciona DnaB em oriC

Função

Replicação em Procarioto

 Helicase  Hexâmero (54 kDa)  Liga-se as 3 seqüências de 13pb  Ligação Dimerizada  DnaB-DnaC

Características

 Liga-se a origem após DnaA  Utiliza ATP  Preparo para entrada do P’

Função

DnaB