DNA Replicação Modelo

MÓDULO A4 – RENOVAÇÃO CELULAR
UNIVERSALIDADE E VARIABILIDADE DO DNA
Curso Profissional de
Técnico Auxiliar de Saúde
Biologia 10ºano
Prof. Leonor Vaz Pereira - maio 2013

Onde se localiza o material genético na célula?
 Nos organismos procariontes o DNA encontra-se disperso no
citoplasma, constituindo o nucleoide.
 Nos seres eucariontes, o DNA encontra-se sobretudo no núcleo
(também ocorre nas mitocôndrias e cloroplastos)

Que tipo de estrutura e composição
confere ao DNA uma tão
importante função biológica?

Ácidos nucleicos
 Para além do DNA, que outro tipo de ácido
nucleico as células podem conter?
Existem dois tipos de ácidos nucleicos nas células:
► DNA ou ADN = Ácido Desoxirribonucleico;
► RNA ou ARN = Ácido Ribonucleico
 Quais as unidades básicas dos ácidos nucleicos?
► Monómeros= Nucleótidos

DNA, polímero de nucleótidos

Nucleótidos, unidades básicas
 1 Pentose (açúcar com 5
átomos de carbono)
 1 Grupo Fosfato (ácido
fosfórico)
 1 Base Azotada

Pentoses
 Ribose – C5H10O5
RNA
 Desoxirribose– C5H10O4
DNA

Bases azotadas
 Anel duplo Anel simples
► Adenina (A), Timina (T), Guanina (G) e Citosina (C) → DNA
► Adenina (A), Uracilo (U), Guanina (G) e Citosina (C) → RNA

Ligação entre nucleótidos
 Por convenção, os átomos da pentose
são numerados de 1’ a 5’

Cadeia polinucleotídica
 Os nucleótidos unem-se entre si
por ligações entre o grupo fosfato
de um nucleótido e o carbono
3´da pentose do nucleótido
seguinte.
 O processo repete-se no sentido
5´ →3´.
 O número e a ordem dos
nucleótidos, a sequência
nucleotídica, define as
características de cada indivíduo.

G T F
Dados que conduziram à
estrutura da molécula de DNA

Composição quantitativa em bases azotadas
do DNA proveniente de diversos organismos
 Todas as espécies possuem DNA.
 Em cada espécie há uma grande
semelhança entre as quantidades
de timina e de adenina, por um
lado, e de citosina e guanina, por
outro.
 O número de nucleótidos e a sua
ordem variam nas diferentes
moléculas de DNA.
 Todas as células somáticas de um
organismo possuem, normalmente,
DNA de igual composição.

Regra de Chargaff

Estudos de Rosalind Franklin e Maurice Wilkins
 Estudaram a difração de raios X na molécula cristalizada de
DNA e concluíram que a sua estrutura é helicoidal

Modelo de Watson & Crick
 Em 1953, James
Watson e Francis
Crick propuseram
um modelo
tridimensional para a
estrutura da
molécula de DNA.

Modelo de dupla hélice
 A molécula de DNA é composta
por duas cadeias
polinucleótidicas dispostas em
sentidos inversos – cadeias
antiparalelas – enroladas em
torno de um eixo imaginário.
 As cadeias polinucleotídicas
estão unidas por pontes de
hidrogénio entre pares de bases
azotadas –
complementaridade de
bases (a adenina liga-se à
timina e a citosina liga-se à
guanina).

Gene / genoma
Gene
Segmento de DNA com uma certa
sequência nucleotídica, podendo
atingir milhares de pares de bases,
correspondendo a determinada
informação
Genoma
Conjunto de genes correspondente à
informação genética de um
indivíduo. O genoma humano possui
de 30 a 50 mil genes englobando
2825 milhões de pares de bases.

Estrutura do RNA
 A molécula de RNA é composta por
uma cadeia polinucleotídica que, em
certas formas, pode dobrar-se sobre
si devido à formação de pontes de
hidrogénio entre bases
complementares

Aspetos comparativos

Qualquer modelo hipotético da estrutura do
DNA precisa de explicar tanto a duplicação
do gene como a função do gene.

Modelos de replicação do DNA
Conservativa
A molécula de DNA
progenitora mantém-se
intacta, servindo de molde à
construção da molécula-filha
com material totalmente novo
Semiconservativa
Cada uma das novas
moléculas formadas
contém uma cadeia
polinucleotídica da
molécula progenitora
Dispersiva
O material genético da
molécula progenitora
dispersa-se pelas moléculas-
filhas, misturando-se com o
material novo

Experiência de Meselson e Stahl -1958

Replicação do DNA
 Os resultados de Meselson e Stahl
apoiaram o modelo da replicação
semiconservativa, que se processa
segundo a regra da complementaridade
de bases.
Franklin Stahl Matthew Meselson

Replicação do DNA
 Processo complexo e
rápido
 Envolve:
 Desenrolamento da
cadeia de DNA por
separação das histonas;
 Rutura das pontes de
hidrogénio existentes
entre as bases
complementares por
ação da Helicase;
 Início da replicação

Replicação do DNA
 Formação simultânea
de duas novas cadeias
complementares das
cadeias originais, sendo
cada uma delas
antiparalela em relação
à que lhe deu origem;
 A adição de nucleótidos
é efetuada com o
auxílio de uma enzima
a DNA polimerase.

Replicação do DNA
 Devido ao antiparalelismo da cadeia de DNA parental, as
cadeias filhas não crescem da mesma forma:
 A cadeia que copia de 3’ → 5’ forma-se de modo contínuo;
 A cadeia que copia de 5’ → 3’ forma-se de modo descontínuo;, em
pequenas porções, que depois são ligadas pela enzima DNA ligase.

Replicação do DNA

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