1. Professor: Christian Reis
Disciplina: Genética Humana
ESTRUTURA E
REPLICAÇÃO DO DNA

2. ORGANISMO
CÉLULA
NÚCLEO
CROMOSSOMOS
DNADNA
mRNAmRNA
ProteínaProteína
A Biologia Molecular é o estudo da Biologia em nível molecular, com especial foco no
estudo da estrutura e função do material genético e seus produtos de expressão, as
proteínas. É um campo de estudo que abrange outras áreas da Biologia e da Química, em
especial Genética e Bioquímica.
Da célula ao DNA

3. COMPACTAÇÃO DO DNA

4. COMPACTAÇÃO DO DNA - NUCLEOSSOMO
Cromatina – DNA+Proteínas básicas (Histonas)
Nucleossomo – Octâmero de Histonas (2H2A+2H2B+H3+H4) + DNA ~ 140pb
Solenóide – 6 nucleossomos

5. COMPACTAÇÃO DO DNA - NUCLEOSSOMO

6. DNA/GENE
DNA------- mRNA------ proteína
Transcrição Tradução
– Seqüência de DNA que contém a informação para síntese de cadeias polipeptídicas.
– Contém toda a informação genética de um organismo.
Replicação

7. ÁCIDOS NUCLÉICOS
DNA & RNA
DNA/ADN= ácido desoxirribonucléico
RNA/ARN= ácido ribonucléico
Nucleotídeos - unidades básicas dos ácidos nucléicos
– Uma base nitrogenada
– Uma pentose
– Um grupo fosfato

8. NUCLEOTÍDEOS E PENTOSES

9. BASES NITROGENADAS
Podem ser divididas em dois grupos :

10. ESTRUTURA DOS
ÁCIDOS NUCLEICOS
As moléculas de DNA e RNA são compostas por quatro diferentes
nucleotídeos:
• Adenina, Guanina e Citosina – comum para DNA e RNA
• Timina – encontrada somente no DNA
• Uracila – encontrada somente no RNA

11. OS NUCLEOTÍDEOS SÃO LIGADOS ATRAVÉS DO C5
E C3 DAS PENTOSES

12. PAREAMENTO DE BASES VIA PONTES DE
HIDROGÊNIO
Relação de Chargaff:
nº adenina = nº timina
nº guanina = nº citosina
A+G=T+C
Pareamento de bases:
A pareia com T
(2 pontes de H)
C pareia com G
(3 pontes H)

13. AS FITAS DO DNA TÊM DIREÇÕES OPOSTAS

14. PORQUE O DNA É A MOLÉCULA DA HEREDITARIEDADE?
C
T
G
A
C
T
G
A
C
T
G
A
C
A
G
C
T
G
A
C
T
G
a) Armazena e codifica grande quantidade
de informação (4n
/ 4 - bases AGCT e n-
número de bases da molécula).
b) Autoduplicação.
c) Apresenta mecanismo de defesa contra a
perda de informação genética (informação
nas duas cadeias).
d) A complementaridade das bases do DNA
permite que as cadeias se identifiquem e se
reúnam numa mistura complexa de
moléculas – hibridização.
A DUPLA HÉLICE
WATSON E CRICK 1953

15. DUPLA HÉLICE DE DNA

16. FORMAS DO DNA

17. •The Meselson-Stahl experiment
REPLICAÇÃO DO DNA – SEMICONSERVATIVA
Fase S Interfáse- 8 horas para
replicar 6x109
pares de base.
Interfase
Mitose
G22G
1
S

18. QUAIS SÃO OS COMPONENTES ENVOLVIDOS NA
REPLICAÇÃO DNA?
HELICASES – separa as duas fitas da molécula.
PRIMASE – sintetiza pequenas moléculas de RNA utilizadas como iniciadores
durante o processo de replicação do DNA.
DNA POLIMERASE – catalisam a adição de um nucleotídeo no radical hidroxil
da extremidade 3’ da cadeia que está se formando. Desta forma, as fitas só
podem crescer no sentido 5’ 3’. Revisão contra mutações – Atividade
exonucleásica 3’ 5’.
DNA POL I, II, e III. DNAP III- REPLICAÇÃO. DNAP I-REMOÇÃO PRIMER.
SSB (“single-strand-binding”) – ligam-se a cada uma das fitas impedindo o
reanelamento das mesmas.
TOPOISOMERASES – Responsáveis por aliviar a torção na parte da fita que
não está sendo replicada.
LIGASE - completa a ligação fosfodiester após retirada fragmentos de
Okazaki.

19. FORQUILHA DE REPLICAÇÃO

20. FORQUILHA DE REPLICAÇÃO

21. PROCESSO DE REPLICAÇÃO
FITA CONTÍNUA (FITA LEADING) – sintetizada continuadamente a
partir de um iniciador na fita molde 3’ 5’
FITA DESCONTÍNUA (FITA LAGGING) – sintetizada
descontinuadamente a partir de múltiplos iniciadores
• Sítios descobertos no molde da fita descontínua são copiados em
pequenos iniciadores de RNA pela primase.
• Cada iniciador é alongado pela DNA polimerase resultando na
formação dos FRAGMENTOS DE OKAZAKI.
•DNA polimerase remove o primer do RNA do fragmento adjacente e
preenche os “gaps” entre os fragmentos que, então, são unidos pela
DNA ligase.

22. AS “BOLHAS DE REPLICAÇÃO”
• Ori ou O - Origem de replicação
• Nos eucariontes, a replicação
requer “múltiplas origens”, devido
ao tamanho de seu genoma. A
replicação é bidirecional e, em
ambas as fitas, simultânea.
• Este processo gera “bolhas de
replicação”.
• Replicação de 6x109
pares de base
em 8h.

23. O PROBLEMA DA REPLICAÇÃO DOS
TELÔMEROS

24. A SOLUÇÃO PARA REPLICAÇÃO DOS
TELÔMEROS

25. EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO ESTRUTURA E REPLICAÇÃO DO DNA
Nome:
Turma:
Data:
1) Quais os componentes de um nucleotídeo?
2) Quais as diferenças entre a molécula do DNA e RNA?
3) O que significa uma cadeia de ácido núcleico ter uma orientação direção 5’-3’?
4) Por que num organismo a soma de A+C=T+G?
5) Quais são as vantagens da estrutura do DNA que possibilitam o mesmo ser o
“guardião” da informação genética de um organismo?
6) Por que a replicação é semiconservativa?
7) Quais as principais enzimas envolvidas no processo de replicação e quais suas
funções?
8) O que são os fragmentos de Okazaki?
9) Como acontece a replicação dos telômeros?