2. O CICLO CELULAR E A
REPLICAÇÃO DO DNA EM
EUCARIOTOS
Como acontece em procariotos?
CARACTERÍSTICAS UNIVERSAIS DO
MECANISMO DE REPLICAÇÃO DE DNA:
SEMI-CONSERVATIVO
BIDIRECIONAL
SEMI-DESCONTÍNUO
2
3. MESELSON-STAHL (1958)
Modelo de replicação semi-conservativo
DEMONSTRAÇÃO DA
BIDIRECIONALIDADE DO
PROCESSO DE REPLICAÇÃO DO
DNA A PARTIR DA ORIGEM DO
SV40
3
4. A BOLHA E AS FORQUILHAS DE
REPLICAÇÃO DO DNA
PROCARIOTOS EUCARIOTOS
Genoma pequeno e circular Genoma grande e linear
Única origem de replicação Múltiplas origem de replicação
biderecional biderecional
Como são classificadas as enzimas
envolvidas na síntese de DNA,
chamadas “DNA-polimerases”?
4
5. TIPOS DE DNA POLIMERASES E SUAS RESPECTIVAS FUNÇÕES
DNA POLIMERASE DNA-DEPENDENTE
Envolvida em replicação, reparo e recombinação do DNA. Catalisa a adição de um desoxi-
ribonucleotídeo ao terminal 3´ de uma cadeia preexistente, utilizando uma cadeia de DNA
complementar como molde . Portanto, depende de uma fita molde e de um primer.
DNA POLIMERASE RNA-DEPENDENTE
Transcriptase reversa
Envolvida na replicação de retrovírus. Descoberta por Temein e Baltimore, em 1970. Não apresenta
atividade exonuclease 3´-5´. Além da atividade DNA polimerase RNA dependente, apresenta também
as atividades RNAse H e DNA polimerase DNA-dependente. Catalisa a adição de desoxi-
ribonucleotídeos ao terminal 3´ de uma cadeia de DNA preexistente, utilizando uma cadeia de RNA
complementar como molde e um primer exógeno específico. Num estágio seguinte, a fita híbrida DNA-
DNA
RNA é convertida em DNA-DNA, por ação das atividades RNAse H e DNA polimerase DNA-
dependente. Portanto, depende de uma fita molde e de um primer.
Telomerase
Envolvida na manutenção do tamanho dos telômeros. Catalisa a adição de um desoxi-ribonucleotídeo
ao terminal 3´ de uma cadeia pré existente, utilizando uma seqüência de RNA complementar interna
(grupo prostético) como molde. Portanto, depende apenas de uma fita molde de DNA. Enzima
encontrada em células germinativas de eucariotos.
PIADA DE BIOLOGISTA MOLECULAR
5
6. CARACTERÍSTICAS DAS DNA POLIMERASES (parte 1)
1. Não são capazes de iniciar
síntese de novo. Precisam de
3’ OH livre fornecido pelo
iniciador (primer)
2. Necessidades de íons de Mg2+
3. Acrescentam nucleotídeos à
fita recém sintetizada
obedece do pareamento
obedecendo o pa ea e to de
bases com a fita molde.
CARACTERÍSTICAS DAS DNA-POLIMERASES (parte 2)
4. Remoção de nucleotídeos:
atividade exonuclease (5’→ 3’) replicação, reparo de mutações
atividade exonuclease (3’→ 5’) revisão
( )
Enzima fi l com
E i fiel
frequência de erro de
~ 10-5 a 10-6
5’ 3’
6
9. ETAPAS DA REPLICAÇÃO DO DNA EM
PROCARIOTOS:
INÍCIO
ALONGAMENTO
TÉRMINO
O SITIO DE INICIO DE REPLICAÇÃO DO DNA, DENOMINADO
“ORIGEM DE REPLICAÇÃO” (ori-C).
(APRESENTA SEQUENCIAS CONSENSO ESPECÍFICAS)
9
11. DESNATURAÇÃO DO DNA E
SÍNTESE DE UMA SEQUÊNCIA INICIADORA DE RNA
ETAPAS DA REPLICAÇÃO DO DNA EM
PROCARIOTOS:
PROCARIOTOS
INÍCIO
ALONGAMENTO
TÉRMINO
11
12. FORQUILHAS DE REPLICAÇÃO:
3` 5`
3`
3`
FITA CONTÍNUA 5` 3`
FITA DESCONTÍNUA
5`
5`
5’
3’
3`
3`
3`
3`
ASSOCIAÇÃO DO DNA COM A
DNA POLIMERASE III
(gama-loader)
(Beta-clamp)
12
13. O DÍMERO DE DNA POLIMERASE III NA FORQUILHA DE REPLICAÇÃO
A REPLICAÇÃO SIMULTÂNEA DAS DUAS FITAS DE
DNA PELO DÍMERO DE DNA POLIMERASE III
13
18. A REPLICAÇÃO DO DNA
EM EUCARIOTOS
EUKARYOTIC DNA POLYMERASES: PROPOSAL FOR A REVISED NOMENCLATURE. Peter M.
J. Burgers et.al. THE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, Vol. 276, No. 47, Issue of November 23, pp. 43487–43490, 2001.
PROPOSED
GREEK HUGO OTHER
CLASS MAIN
NAME NAME NAMES
FUNCTION
DNA
α (alpha) POLA B POL1
replication
Base
β (beta) POLB X excision
repair
Mitochondri
γ (g
(gamma)
) POLG A MIP1 al
replication
DNA
δ (delta) POLD1 B POL3
replication
DNA
ε (epsilon) POLE B POL2
replication
Bypass
ζ (zeta) POLZ B REV3
synthesis
Bypass
η (eta) POLH Y RAD30, XPV
synthesis
θ (theta) POLQ A mus308, eta DNA repair
Bypass
ι (iota) POLI Y RAD30B
synthesis
Bypass
κ (kappa) POLK Y DinB1, theta
synthesis
Base
λ (lambda) POLL X POL4, beta2 excision
repair
Non-
μ (mu) POLM X homologous
end joining
Sister
ς (sigma) POLS X TRF4, kappa chromatid
cohesion
Bypass
REV1L Y REV1
synthesis
Antigen
TDT X receptor
diversity
18
19. ETAPAS DA REPLICAÇÃO DO DNA EM
EUCARIOTOS:
INÍCIO
ALONGAMENTO
TÉRMINO
ORIGENS (19) DE REPLICAÇÃO NO CROMOSSOMO III DE
LEVEDURA
UMA ORIGEM DE REPLICAÇÃO DE LEVEDURA
ORC – origin recognition complex
Abf1 – proteina que facilita a ligação de ORC
19