Replicação de DNA

Replicação de DNA

1. É o processo de duplicação da molécula de DNA.

2. Quando ocorre a divisão celular, esse material será dividido de forma igual entre as células-filhas. A replicação ocorre antes do início da divisão celular, durante a fase S da interfase.

3. O processo de replicação inicia-se com a separação das duas fitas que formam a molécula de DNA, por meio da ação de enzimas, como a helicase. Isso ocorre em pontos em que existem sequências específicas de nucleotídeos, esses pontos são denominados origens de replicação. As enzimas que atuam nesse processo identificam-nos e ligam-se ao DNA, formando as chamadas “bolhas” de replicação.

   • Em células procarióticas, cujo DNA é circular, esse processo inicia-se em um único ponto. Em células eucarióticas, como na espécie humana, ele se inicia em diversos pontos. As diversas bolhas formadas fundem-se posteriormente, fazendo com que a replicação ocorra de forma mais rápida. O processo de replicação ocorre nos dois sentidos da fita de DNA.
     • Na replicação, uma cadeia de DNA separa-se, nucleotídeos livres ligam-se nas fitas simples e, assim, duas novas moléculas surgem.
     • As helicases movem-se sobre as fitas de DNA, separando as cadeias. As regiões onde as cadeias separam-se apresentam a forma de Y e são chamadas de forquilha de replicação. Para evitar que as cadeias liguem-se novamente, as chamadas proteínas ligantes ao DNA de cadeia simples (SSB) ligam-se às cadeias simples, no entanto, elas o fazem de forma a deixar as bases livres para a associação dos nucleotídeos. À medida que essas associações ocorrem e a nova cadeia, denominada cadeia complementar, é sintetizada, essas proteínas desprendem-se do DNA.
       • É importante lembrar que, nas moléculas de DNA, as bases nitrogenadas ligam-se da seguinte maneira: Timina (T) – Adenina (A)

4. Para que a síntese de DNA ocorra, são necessários dois substratos fundamentais: desoxinucleosídeos trifosfatados e uma junção iniciador: molde. O DNA começa a ser sintetizado pela extensão de extremidade 3’ do iniciador. Essa é uma característica universal do DNA e do RNA. A fita molde irá orientar qual dos quatro nucleosídeos trifosfatados será adicionado. As duas fitas possuem uma orientação antiparalela, o que significa que a fita molde para a síntese de DNA tem orientação oposta à fita de DNA que está sendo sintetizada.

   • A síntese do DNA é catalisada pela enzima DNA-polimerase. Ela utiliza um único sítio ativo para catalisar a síntese do DNA. O pareamento correto das bases é necessário para que a DNA-polimerase catalise a adição do nucleotídeo. Ambas as fitas do DNA são sintetizadas juntas na forquilha de replicação, com orientação antiparalela.
     • Durante o processo de replicação, as pontes de hidrogênio são catalizadas e os nucleosídeos livres unem-se a elas, respeitando sempre a regra do emparelhamento: Adenina-Timina, Citosina-Guanina. À medida que se encaixam nas cadeias do DNA, vão formando duas novas cadeias, obedecendo a regra da replicação semi-conservativa.

5. Erros de replicação: em sua maioria, os erros são rapidamente removidos e corrigidos por uma série de enzimas do sistema de reparo do DNA que primeiro reconhecem que filamento na dupla hélice recém-sintetizada contém a base incorreta e então a substitui pela base complementar correta. A replicação do DNA precisa ser um processo extremamente preciso, pois a carga de mutação sobre um organismo é intolerável, embora ocorra a uma taxa de menos de uma mutação de par de bases por divisão celular.

6. Biologia Molecular:A propósito, uma grande contribuição da Biologia Molecular nesse âmbito foi o sequenciamento do genoma humano no ano 2000 não trouxe apenas respostas, mas, sim, muitas dúvidas. Considerando que um gene é um segmento de DNA que codifica proteínas (responsáveis por múltiplas funções na fisiologia humana), o fato de indivíduos apresentarem genes diferentes significa a possibilidade de produzirem proteínas diferentes e, portanto, de possuírem peculiaridades em determinados aspectos fisiológicos, com relação, inclusive, aos neurotransmissores e aos receptores de membrana celular para os mesmos, assim como as implicações decorrentes desses processos. O termo genoma representa o conjunto de genes do indivíduo ou da espécie, sendo representado pela molécula de DNA composta por sequências de nucleotídios. Os nucleotídios são formados por bases nitrogenadas+pentose+fosfato; no entanto, apenas as bases nitrogenadas variam de um nucleotídio para outro.

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