A Informação Genética

Replicação

A informação genética fica armazenada na molécula de DNA por um código de nucleotídeos, esse código é transferido para um código aminoacidico e por fim para um código que ditará a sequencia de aminoácidos que formada a proteina.

DNA (armazena a informação) → RNA (transfere a informação) → proteína (executa a função)

A replicação consiste no processo onde a molécula de DNA é duplicada, ou seja, uma molécula de DNA da origem a duas moléculas de DNA, esse processo ocorre pela adição de bases nitrogenadas com auxilio de um complexo de proteínas.

Processo de adição de nucleotídeos a uma cadeia de DNA. Produção de duas novas cadeias a partir de duas cadeias antigas.

A replicação pode acontecer de três maneiras:

1. Semi-conservativa: a nova molécula de DNA possui uma fita parental e uma fita nova.
2. Conservativa: duas moléculas de DNA, uma contendo as duas fitas parentais e a outra as duas fitas novas
3. Dispersiva: as moléculas de DNA possui partes das fitas antigas e parte das fitas novas.

Todo processo de replicação é feito por um complexo de proteínas (28) que ficam interligadas em uma região chamada de forquilha de replicação. Esse processo ocorre em pontos específicos do DNA, conhecidos como pontos de origem.

Essas porções de DNA têm sequencias especificas de bases nitrogenadas que são reconhecidas por proteínas, os pontos de origem são regiões do DNA ricas em bases do tipo A/T. o ponto de origem é reconhecido, e a molécula de DNA é aberta em duas fitas simples, após a abertura da fita, todo complexo de proteínas que forma a forquilha de replicação é recrutada e o processo começa.

As fitas simples de DNA são anti paralelas, ou seja, caminham em sentidos opostos, mas a replicação ocorre em um único sentido, por isso, uma fita é replica continuamente e dita a direção da forquilha, enquanto a replicação da outra é descontinua.

A fita descontinua e a fita continua são determinada a partir da direção de replicação.

Os nucleotídeos sempre são adicionados na ponta 3’, então a direção de crescimento da fita é 5’3’

A forquilha de replicação acontece em ambas as direções, isso diminui o tempo necessário para duplicação. Cada forquilha gera 4 novas moléculas de DNA.

Proteínas envolvidas no processo de REPLIÇAÇÃO

1. DNA HELICASE: primeira proteina reconhecer o ponto de origem, é responsável por abrir a fita de DNA em duas fitas simples utilizando ATP, através da quebra das ligações de hidrogênio entre as bases nitrogenadas
2. CAF: remodelamento de cromatina. São proteínas que estão a frente e atrás da forquilha de replicação, são responsáveis pela retirada das histonas nas porções a frente da forquilha, e a recolocação das histonas na dupla fita recém sintetizada atrás da forquilha.
3. DNA Girase/ TOPOISOMERASE: responsável por tirar a tensão da fita simples. Esse processo é feito a partir da quebra da fita simples em ponto, fazendo-a girar em seu próprio eixo, e a ligando novamente. Se a tensão na fita simples for mantida as chances de quebra na fita simples e na fita dupla são maiores, podendo haver mutações naquela porção do DNA.
4. SSB: se liga a fita simples impedindo que ela se quebre ou que haja perca de bases. Fator de proteção
5. DNA Polimerase tipo III (RNA dependente) : são responsáveis pela adição de nucleotídeos complementares aos da fita molde.
6. RNA primase: responsável por produzir uma sequencia de RNA na fita simples chamada de primer, é ele que ativa a DNA polimerase e da inicio a replicação

Na fita continua é necessário APENAS 1 PRIMER, na fita descontinua são necessários VARIOS PRIMERS pois a replicação ocorre em etapas.

1. DNA POLIMERASE TIPO I: destrói o primer e o substitui por DNA, formando os FRAGMENTOS DE OKASAKI
2. LIGASE: presente apenas na fita descontinua é responsável por ligar os fragmentos de DNA que substituíram os primers na fita simples. Une os fragmentos de okasaki a fita simples.
3. FATORES DE MONTAGEM DE CROMATINA: a própria DNA polimerase tem a capacidade de corrigir possíveis erros de replicação. Se uma base for defeituosa ou o emparelhamento for errado a porção posterior da dna polimerase para a replicação e volta na parte defeituosa, corrigindo o erro.

Pelo fato de as fitas simples serem antiparalelas, a fita descontinua é replicada em parte, porque ela segue a direção contraria da fita contínua.

PARA SABER QUAL FITA É CONTÍNUA E QUAL É DESCONTÍNUA PRECISO OLHAR PARA FITA FILHA.

A DNA polimerase que faz a polimerização da fita descontinua é a do tipo III, RNA dependente, ou seja, depende de uma porção de RNA que diz onde a replicação começa e onde para.

O processo de replicação consiste na duplicação de DNA, para isso é necessário que se tire a torção da molécula de DNA, e que esta seja aberta através da quebra das pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas

A abertura da fita é feita pela DNA helicase e a retirada da torção é feita pela TOPOISOMERASE.

A retirada da tensão da fita simples de DNA é feita a partir de sua rotação pela topoisomerase.

A DNA polimerase do tipo I ela é capaz de retirar os primers mas não tem a capacidade de formar a ligação fosfodiester que ira unir esse fragmento ao restante do DNA, essa ligação é construída pela DNA LIGASE.

Enfermidades:

Xerodermia pigmentosa

Desordem no reparo do DNA. o organismo não é capaz de reparar os danos feitos pela radiação UV, isso causa envelhecimento precoce e aumento da incidência de câncer

SINDROME DE WERNER

Baixa atividade da telomerase, enzima que impede o desgaste e perda de DNA, é uma proteção da molécula de DNA

A enzima telomerase é capaz de tornar mais longa a fita de DNA impedindo sua degradação, conforme o tempo a cada nova divisão/ replicação essa enzima sofre desgaste, a partir do momento que ela perde sua função a célula morre devido as perdas na molécula de DNA.

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