Replicação
de DNA
O DNA existente nas células possui
dois possíveis caminhos: ou passa por transcrição e tradução para se tornar uma
proteína ou passa pelo processo de replicação/duplicação, no qual duplica-se
toda a informação genética de uma célula criando dois DNAs a partir de um, na
fase S da divisão celular. É sobre esse segundo processo que vamos nos
aprofundar nesse post.
A
molécula de DNA possui duas fitas que, se esticadas, podem alcançar até dois
metros de comprimento. Para que todo esse material possa ser duplicado, são
formados diversos pontos em que a duplicação do material irá acontecer sempre
no sentido 5’ 3’, chamados de bolhas
de replicação. Em cada bolha, o material será duplicado e, ao decorrer do
processo, as bolhas encontram-se onde antes era sua extremidade- chamada
forquilha de replicação, formando uma nova fita de DNA. Logo, no final do
processo, são encontradas duas moléculas de DNA, ambas as novas moléculas são
formadas por uma fita antiga e uma fita nova, por tal razão afirma-se que o
processo de replicação é semiconservativo.
Para
que todo o processo ocorra, é necessário seguir uma ordem específica.
Primeiramente acontece a abertura das hélices do DNA, como se fosse um zíper.
Acontecimento este proporcionado pela enzima helicase, responsável por quebrar
as pontes de hidrogênio que mantinham as hélices unidas. Quando uma molécula
apresenta mais timinas e adeninas, esse processo é facilitado por conta das
ligações duplas feitas entre elas, em comparação às ligações triplas feitas
entre citosina e guanina.
À
medida que a enzima helicase abre as fitas de DNA, vão sendo encaixadas no primer do DNA (local onde a duplicação é iniciada) a enzima chamada DNA polimerase. Tal
enzima é responsável por construir um novo polímero de DNA (o que explica a
origem do nome polimerase), lembrando que a construção da fita ocorre sempre no
sentido 5’ 3’. As fitas anteriormente
unidas, porém, correm em sentidos opostos, como uma rua de via mão dupla. Para
tanto, foi necessário criar um mecanismo para que as duas fitas pudessem ser
duplicadas respeitando o sentido da construção da DNA polimerase.
Dessa
forma, a célula criou um mecanismo para que as duas fitas fossem replicadas sem
problemas. Tal mecanismo desenvolve-se da seguinte maneira: a enzima helicase
quebra as pontes de hidrogênio e, em uma das fitas ocorrerá a ligação da DNA
polimerase que irá construir de maneira continua a nova fita. Na outra fita,
entretanto, a helicase vai abrir uma parte da hélice, a DNA polimerase se
ligará na extremidade próxima da helicase e irá construir fragmentos da nova
fita, conhecidos como fragmentos de Okazaki. A união desses fragmentos ocorre
por meio da enzima ligase, que irá junta-los formando o novo polímero até o códon stop da fita, onde a replicação é terminada. Dessa
forma, tem-se quatro fitas de DNA, que formarão duas moléculas compostas por
uma fita nova e uma fita original cada uma.
Para entender melhor o assunto os slides a seguir estão mais ilustrativos
Agora para nos aprofundarmos um pouco melhor no assunto o artigo em seguida traz o estudo da replicação do DNA e mais especificamente
como se dão os passos do processo, principalmente a etapa terminal da
duplicação da fita. Abordando como acontece na bactéria Escherichia coli e no vírus simian 40, além de focar nos recentes
estudos sobre a terminação da replicação em eucariotas e também as ligases de
ubiquitina E3 que atuam na regulação da desmontagem repetitiva em eucariontes e
leveduras e como o seu controle é importante para evitar instabilidade do
genoma
Por Alyssa Elias e Kelly de Paula Menezes
Grupo 03
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