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Genotípica material genético é o único capaz de estocar com grande estabilidade a um grande volume de informação genética e transmitir com precisão tal informação. Garante a perpetuação do material genético aos descendentes. Fenotípica determina característica (não é apenas característica física, pode ser fisiológica também). Dita o crescimento e diferenciação da expressão gênica que define a característica. Evolutiva por causa dessa função evolutiva que a espécie humana ainda existe. O material genético tem que sofrer mudança (mutação) para se adaptar as mudanças do ambiente.
- DNA deve ser transmitido da maneira mais fiel de uma geração para outra dos descendentes para preservar as informações do gerador. (Claro que as mutações são algo importante para a própria evolução da célula/organismo durante a evolução).
Para que ela de conta desse trabalho de divisão a célula tem que vencer uma serie de complicações como:
- A alta quantidade de informações que devem ser copiadas (a célula deve diminuir os erros durante a copia para modificar o mínimo possível os erros de informação durante os ciclos)
- A grande quantidade de material genética (O DNA deve ser compactados por meio de proteínas para caber dentro do núcleo da célula)
- A velocidade deve acontecer dentro de um intervalo de tempo especifico
- O processo deve acontecer de maneira simultânea pois o DNA apresenta fita dupla e elas devem ser copiadas de maneira simultâneas
- Momento certo do ciclo de divisão celular que no caso da replicação é a subfase S
- Fidelidade é a diminuição dos erros no núcleo que podem ocasionar mutações novas que podem ser passadas para os descendentes desse organismo que teve essa mutação durante a divisão.
tem que haver um DNA molde para formar os DNAs filhos. Os moldes sempre são unifilamentares, onde ele se desnatura e se abre para servir como base de leitura para formar os DNAs filhos Dentro do núcleo da célula existem não só os nucleotídeos dos DNA, há também nucleotídeos livres desoxi-trifosfatados para serem utilizados como matéria para a formação dos novos DNAs filhos. É viabilizado por enzimas especificas que vão conduzir o processo replicativo. Elas são ativadas por elementos químicos como principalmente o Ca2+, Mg e Mn. ENZIMAS QUE PARTICIPAM DA REPLICAÇÃO DO DNA Iniciadoras vão se ligar a região de origem da replicação e vão começar a desnaturação do DNA para Tropoisomerases Girase (topoisomerase II) é responsável por torcer/ rodar o DNA (para esquerda) para o desenrolar; ela também provoca a diminuição da tensão de torção Helicases São as tesouras biológicas que rompem as ligações de H do DNA para que ele finalmente possa se desnaturar Há uma vulnerabilidade de exposição do material genético e por isso o DNA tenta se fechar
SSB (ligação unifilamentar) essa enzima estabiliza o DNA aberto para a replicação. Ela garante que ele não se feche Fita líder acompanha o sentido da replicação, já a tardia vai contra a replicação
As que adicionam DNA e as que adicionam RNA (como as primases) a primase forma o prime DNA polimerases são processivas e as RNA polimerases são distributivas DNA ligase É a enzima responsável por unir covalentemente os fragmentos de Okazaki após a retirada dos iniciadores pela DNA polimerase. Ela possui um papel importante na reparação de quebras de DNA fita simples
Reconhece onde vai se iniciar o processo de replicação. A célula consegue reconhecer o replico ou o ori por que:
- O ori tem algumas informações repetitivas que se diferencia da informação genética tradicional que é mais variado. Isso permite a enzima perceber que essa é uma região diferenciada. Quando aparece AT repetindo-se várias vezes é que é reconhecido o local de origem da replicação
EXTENSÃO
É uma etapa em que cada um dos moldes de DNA vai formar um novo DNA. Início comum na forquilha de replicação.
A formação das novas fitas ocorre simultaneamente. Foma-se: -Fita líder (leading ou contínua) -Fita tardia (lagging ou descontinua) As polimerases são uma família de enzimas onde há as DNA polimerases e RNA polimerases.
Na polimerização a enzima DNA polimerase 3 vai fazer a leitura da informação constante no molde e o encaixe do nucleotídeo respeitando a complementariedade da informação contida no molde. A fita líder é a fita que é construída diretamente no molde de leitura 3’.
PRIMER
Os primeiros nucleotídeos a serem encaixados na fita farão o prime. O primer um pedacinho de RNA polimerase que vai ser encaixado como um iniciador da replicação para formar cada uma das novas fitas. Primer é sintetizado pela primase. DNA polimerase III necessita que pelo menos um nucleotídeo esteja antes, pois ela precisa ler a hidroxila da pentose de um nucleotídeo já presente, que serve como guia, para poder encaixar os nucleotídeos. A RNA polimerase não precisa de uma guia então ela pode ser encaixada para que a DNA polimerase III possa seguir a partir dela. Fita líder tem só um prime já a tardia tem vários primer porque formam-se vários fragmentos que tem que ser preenchidos por DNA. A fita tardia tem regiões chamadas de fragmento de Okasaki com pedaços de DNA intercalados por primers
-O termino da replicação ocorre quando duas forquilhas se encontram, nos procariontes. Agora no final do processo as enzimas corretivas são usadas para reler tudo que a primase e a DNA polimerase fizeram, e restaurar as informações de primer que não podem fazer parte de uma molécula de DNA substituindo esses nucleotídeos de RNA por nucleotídeos de DNA e ainda fazer a releitura de todos pares de base para não ver se teve erros.
Eficiência de correção de 99,9%, há uma pequena margem de erro para que possamos evoluir. A correção é feita no último processo replicativo. A iniciação, a extensão e a finalização ocorrem de maneira simultânea. DNA polimerase I remove o RNA primer, substituindo-o por DNA. DNA polimerase II fará a releitura de todos os pares de base, caso ela identifique um erro de pareamento esse DNA polimerase II cotará o nucleotídeo da molécula substituindo por um nucleotídeo correto. Enzima ligase conecta uma fita a outra, e conecta a os fragmentos da fita tardia um no outro.
Durante o reparo com a remoção das bases erradas as proteínas do complexo de replicação tira algumas bases a mais para substituir pelas certas para ter uma garantia maior que que vai ter uma leitura correta do DNA que será formado.
REPLICAÇÃO DOS TELÔMEROS
TELOMERO É A EXTREMIDADE DO CROMOSSOMO- é como se fosse uma proteção que os cromossomos tem em sua extremidade para poder estabiliza-lo e evitar a alteração da informação genética dos cromossomos. telômero é uma área de informação padronizada altamente repetitiva 5’ TTGGG 3’ de 10 a 15 Kb. As pontas dos telômeros não vão oferecer para o processo replicativo aquela hidroxila necessária para a ação da DNA polimerase 3, então fica para cada uma das replicações do DNA um pedacinho da extremidade desse DNA sem replicar, Após o encurtamento de todo telômero começa a se encurtar o DNA, podendo ocorrer a partir daí alterações no fenótipo dos indivíduos. Telomerase é uma enzima que tem como função adicionar sequências específicas e repetitivas de DNA à extremidade 3' dos cromossomos, onde se encontra o telômero
