Introducao Dna Replicacao
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Introdução
• O que é genética?
�È a ciência que estuda asvariações hereditárias dosorganismos vivos.organismos vivos.
�Portanto estuda a constituiçãogenética dos organismos e osmecanismos que podem afetá-lo
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Genética: estuda semelhanças e diferenças dos seres vivos
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Introdução
• Um ser humano adulto – contém trilhões decélulas – distribuídos em 200 tipos diferentesque realizam complexas operaçõesmoleculares necessárias para a vida.
• Como e onde fica o programa que sustenta avida nestas células?
A informação genética do indivíduo estáarmazenada apenas nos seus núcleos.
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CÉLULA
NÚCLEO
CROMOSSOMOS(DNA+PROTEÍNAS)
- Informação das proteínas eRNAs que serão sintetizadas
DNA
Introdução
ORGANISMO
(DNA+PROTEÍNAS) RNAs que serão sintetizadaspelas células do organismo aolongo da sua vida.-Capacidade de se auto-duplicar para originar outrascélulas.
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Aplicações do conhecimento genético
• Sabemos que ahiperexpressão do geneGoosecoid resulta emgraves malformações dagraves malformações daregião da cabeça,incluindo duplicações,similares a alguns tiposde gêmeos unidos
![Page 7: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/7.jpg)
• A gastrulação pode serpertubarda poranormalidadesgenéticas e lesõestóxicas: disgenesiatóxicas: disgenesiacaudal, portanto omesodermainsuficiente é formadona região mais caudaldo embrião
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BrookeQual a idade de Brooke?
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Brooke
3 anos 7 anos
![Page 10: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/10.jpg)
Brooke
17 anos12 anos
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Brooke
• Janeiro fez 17 anos é ainda um bebê - umestranho mal que não permite que estamenina se desenvolva e permaneça congeladaa infância.
• Ela ainda tem problemas para se comunicar enão consegue se locomover sozinha.
• Estudos médicos (genéticos e bioquímicos)buscam descobrir alguns mistérios sobre oenvelhecimento
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• Brooke nunca foi diagnosticada comoportadora de qualquer síndrome genéticaconhecida ou anomalia cromossômica quepudessem ajudar a explicar o motivo de elanão crescer.
Brooke
não crescer.
Mesmo um estudo do seu DNA não foi capaz eespecificar o motivo pelo qual ela continua ater corpo e aparência de uma criança mesmosendo uma adolescente.
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• Ela sobreviveu, a vários problemas: cirurgia paratratar sete úlceras estomacais.
Aos 4 anos de idade, Brooke caiu em uma letargiaque a levou dormir por 14 dias. Médicos, então,
Brooke
que a levou dormir por 14 dias. Médicos, então,diagnosticaram um tumor cerebral.
"Nós estávamos preparados para a sua morte. Foiquando, de repente, o médico nos chamou.Brooke tinha aberto os olhos e estava bem"
![Page 14: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/14.jpg)
Maria Audinete
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Maria Audinete
• Tem 30 anos e o comportamento e aaparência de uma criança de 9 meses não falaou se locomove sozinha e ainda possui dentesde leite.
• Portadora de hipotireoidismo (a falta dehormônios tireoidianos pode afetarprofundamente o desenvolvimento do bebê,provocando retardo mental e atraso docrescimento).
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Abigail e Brittany
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• Raramente, um embrião se divide emgêmeos após o ponto no qual os doisgrupos de células podem sedesenvolver como dois indivíduosresultando nos gêmeos siameses
• Neste caso a separação ocorreu após o• Neste caso a separação ocorreu após onono dia mas antes do décimo quartodia – meninas compartilham órgãoscontendo representantes dos trêsfolhetos embrionários e portantocompartilham o grande fígado, amesma corrente sanguínea e todos osórgão abaixo do umbigo.
![Page 18: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/18.jpg)
Síndrome Riley-Day
• Resulta de uma mutação num gene encarregado dasíntese de um tipo de canal de sódio que se encontraprincipalmente em neurônios encarregados dereceber e transmitir o estímulo doloroso.
• Não sente dor
Costumam morrer maisjovens por traumatismos elesões ao não sentir nenhumdano.
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Síndrome Hutchinson-Gilford
• A maioria dos casos são produzidas por mutações de herança autossômica dominante no gene LMNA. Este gene participa na manutenção da estabilidade nuclear e a organização da cromatina.
• Os indivíduos com esta síndromeenvelhecem muito rapidamente desde ainfância.•Perdem o cabelo, adquirem rugas epadecem de um dano severo dasartérias (arteriosclerose) que causa àmorte nos primeiros anos daadolescência.
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Hipertricose congênita
• É uma Condiçãodominante ligada ao X, apessoa tem muitosfolículos pilosos extras eportanto cabelo maisabundante e denso.
• O gene mutante éotávico ou seja presentenos seus ancestrais (umaversão deste gene estápresente emchimpanzés).
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Eristroblastose fetal e Hidropisia fetal
• A hemólise de tantas células sanguíneas estimula um aumento no número de células sanguíneas fetais: os eritroblastoseritroblastos
• Em alguns casos a anemia torna-se tão grave que ocorre hidropisia fetal (acúmulo de líquido nos tecidos fetais)
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• Testes de DNA são arma no combate ao crimee nas dispustas de paternidade.
![Page 23: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/23.jpg)
Planta Transgênica
![Page 24: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/24.jpg)
Evolução do Homem
• Análise da variabilidade genética de linhagensafricanas (caçadores e coletores) revelaram maiordiferença entre suas populações do que entre umafricano e um europeu – Nature (Fev/2010).
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Classificação dos distúrbios genéticos
1. Distúrbios monogênicos- são causados por genesmutantes individuais – a mutação pode estar presenteem apenas um cromossomo de um par ou nos dois
Em alguns casos a mutação é no genoma mitocondrial eEm alguns casos a mutação é no genoma mitocondrial enão no nuclear
Eventos raros – mas frequências podem ser de 1 em 500
Estudo população de 1 milhão de crianças nascidas vivas –incidência de distúrbios graves foi de 0,36%
![Page 26: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/26.jpg)
2. Distúrbios cromossômicos – o defeito deve-se a umexcesso ou a uma deficiência de genes contidos emcromossomos inteiros ou segmentos cromossômicos
Ex.: Síndrome de Down – trissomia 21 – embora nenhum
Classificação dos distúrbios genéticos
Ex.: Síndrome de Down – trissomia 21 – embora nenhumgene individual do cromossomo seja anormal
Mais comuns – 7: 1000 crianças nascidas vivas
Causa da metade dos abortos espontâneos até o 3º mês.
![Page 27: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/27.jpg)
3. Herança multifatorial – responsável por váriosdistúrbios no desenvolvimento que resultamem má formação congênita
Classificação dos distúrbios genéticos
Doença resulta de pequenas variações nosgenes que juntas podem produzir oupredispor a um grave defeito em conjuntocom os fatores ambientais
Estimativas variam – 5 a 60%
![Page 28: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/28.jpg)
![Page 29: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/29.jpg)
![Page 30: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/30.jpg)
Bases cromossômicas da hereditariedade
• A avaliação da importância da genética namedicina requer:
�A compreensão da natureza do materialgenéticogenético
�De como ele é embalado no genoma humano
�De como ele é transmitido de célula para céluladurante a divisão celular e de geração parageração durante durante a reprodução
![Page 31: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/31.jpg)
Bases cromossômicas da hereditariedade
• O genoma humano consiste em grandes quantidadesde ácido desoxirribonucléico (DNA);
• DNA- contém em sua estrutura a informação• DNA- contém em sua estrutura a informaçãogenética necessária para especificar todos osaspectos da embriogênese, do desenvolvimento, docrescimento, do metabolismo e da reprodução.
![Page 32: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/32.jpg)
Ácidos Nucléicos
� Ácidos nucléicos - componentes genéticos dequalquer organismo vivo, sendo responsáveispelo armazenamento e pela transmissão doscaracteres hereditários
� Existem basicamente 2 tipos de ácidos� Existem basicamente 2 tipos de ácidosnucléicos:
• DNA: Armazenamento da informacão genética
• RNA: várias funções
– RNA ribossomal (rRNA)
– RNA mensageiro (mRNA)
– RNA transferência (tRNA)
![Page 33: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/33.jpg)
Constituição:
� Uma molécula de açúcar (pentose) -Desoxirribose
� Base nitrogenada – A, G, T, C
Uma molécula de ácido fosfórico
DNA(ácido desoxirribonucléico)
Unidos por ligação covalente
� Uma molécula de ácido fosfórico
![Page 34: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/34.jpg)
Nucleotídeos
• Bases Nitrogenadas:
Purínicas: Todas são compostas por um anelaromático duplo (anel purina). As principaispresentes nos ácidos nucléicos são:
- Adenina (A) - Guanina (G)
![Page 35: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/35.jpg)
•Bases Nitrogenadas:
Pirimidínica: compostos por um anel heterocíclico. As principais presentes nos ácidos nucléicos são:
- Timina (T) - Citosina (C) - Uracila(U)
Nucleotídeos
![Page 36: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/36.jpg)
Nucleotídeos
• Pentose:
- Ribose -Desoxirribose
![Page 37: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/37.jpg)
Ácido fosfórico – composto de fósforo,oxigênio e hidrogênio (H3PO4). Liga-se apentose por uma ligação fosfodiester nocarbono 5’.
Nucleotídeos
carbono 5’.
![Page 38: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/38.jpg)
Constituição da molécula DNA / RNA
Seqüências de BASES NITROGENADAS
RNADNA
Guanina - CitosinaGuanina - Citosina
Adenina - UracilaAdenina - Timina
RNADNA
![Page 39: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/39.jpg)
DNA x RNA
Diferençasprincipais:
DNA RNA
Pentose Desoxirribose Ribose
Purinas:Adenina Purinas:Adenina eNucleosídeo
Bases nitrogenadas
Purinas:Adenina
e Guanina
Pirimidinas:Citosina e Timina
Purinas:Adenina e
Guanina
Pirimidinas:Citosina e Uracila
EstruturasDuas cadeias Helicoidais
Uma cadeia
FunçãoInformação genética
Síntese de proteínas
![Page 40: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/40.jpg)
� Estrutura do DNA - Watson-Crick - 1953;
� 2 cadeias polinucleotídicas circundam um eixo comum emdupla hélice (anti-paralelas);
� Complementariedade das bases: Regra de Chargaff –igualdade das concentrações de bases.
�A = T
DNA
�A = T�C G
�Eixo externo hidrofílico - desoxirribose + fosfato;
�Interior hidrofóbico - Bases nitrogenadas;
Pontes de hidrogênio
![Page 41: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/41.jpg)
DNA
![Page 42: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/42.jpg)
Dúvida???
Pode ocorrer o pareamento de duas bases púricas ou duaspirimídicas?
EX: Adenina + Guanina
Porque não existe espaço suficiente entre os diâmetros dePorque não existe espaço suficiente entre os diâmetros deligação para que duas purinas (2 anéis) se liguem nahélice e representa muito espaço para que duaspirimidinas (1 anel) fiquem próxima o suficiente paraformarem pontes de hidrogênio.
![Page 43: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/43.jpg)
Qual a estrutura do material genético?
• DNA - Estrutura primária – A ordem da base naseqüência polinucleotídica; A seqüência debase do esqueleto pentose-fosfodiéster
![Page 44: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/44.jpg)
• Estrutura secundária– o arranjo ordenadodas fitas de ácidonucléico. O modelo
Qual a estrutura do material genético?
nucléico. O modeloda dupla hélice daestrutura secundáriaproposta por Watson-Crick, 1953
![Page 45: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/45.jpg)
DNA• Existem 3 estruturas secundárias do DNA
(importante papel na regulação da expressãogenética):
• A forma "B" è descrita por Watson e Crickem 1953, é a forma mais comum; a hélice évoltada para a direita e com 10 resíduos porvolta de 360 graus de hélice;volta de 360 graus de hélice;
• A forma "A" è obtida pela desidrataçãomoderada da forma "B", também é voltadapara a direita, mas possui 11 resíduos porvolta;
• A forma "Z" è A hélice nesta forma é voltadapara a esquerda e contém cerca de 12resíduos por volta.
![Page 46: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/46.jpg)
B, A e Z-DNA
• O B-DNA é o mais frequente;
• As formas de A-DNA e Z-DNA ocorremtanto “in vitro” quanto “in vivo”, porexemplo em humanos;
• Admite-se que o Z-DNA é "silencioso",isto é, não pode ser transcrito;
• A forma A-DNA surge quando a umidaderelativa é reduzida abaixo de 75%, destamaneira a desidratação favorece a formaA.
![Page 47: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/47.jpg)
• Estrutura terciária -
Arranjo tridimensional dos
ácidos nucléicos, também
chamado de super
Qual a estrutura do material genético?
chamado de super
enrolamento. As proteínas
histonas atuam
firmemente ligadas ao
DNA, tornando-o
condensado.
![Page 48: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/48.jpg)
Condensação do DNA
�O DNA é condensadopara um décimo doseu comprimento.
�A Cromatina é�A Cromatina éacondicionada porProteínas da Famíliadas histonas: H1, H2A,H2B, H3 e H4.
![Page 49: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/49.jpg)
Compactação do DNA
DNA em Dupla hélice
DNA enrola-se duas vezesem torno de oito proteínasem torno de oito proteínashistonas - Nucleossomo
Nucleossomos organizadoscomo um “colar de contas” aolongo do comprimento de cadacromossomo
![Page 50: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/50.jpg)
Compactação do DNA
Durante a mitose acromatina se condensa,cromatina se condensa,seguido por processosadicionais de dobramento ecompactação.
![Page 51: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/51.jpg)
DNA ao Cromossomo
DNANucleossomoHistonas
Solenóide Alças Cromossomo condensado
![Page 52: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/52.jpg)
Elementos funcionais dos cromossomos
• Cromossomos são visíveis em estruturascompactadas durante a meiose
1. Centrômero – DNA repetitivo ~ 170pb -região do cromossomo onde as fibras do fusose prendem
Chamada constrição primária
Composta de heterocromatina
![Page 53: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/53.jpg)
Classificação dos cromossomos segundo a posição do centrômero
• Metacêntrico – centrômerono meio
• Acrocêntrico – centrômero• Acrocêntrico – centrômerofora do centro
• Telocêntrico - centrômero naextremidade – possui apenasum braço
![Page 54: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/54.jpg)
Elementos funcionais dos cromossomos
2. Constrição secundária – satélite – separa otelômero
Telômero – Região final dos cromossomosTelômero – Região final dos cromossomos
Geralmente não são visíveis mais a nível de DNApode se distinguir pela presença de diferentessequências nucleotídicas: Ex.: TTAGGG –humanos.
![Page 55: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/55.jpg)
Telômero
• Desafio ao mecanismo de replicação – cadadivisão células somáticas perdemnucleotídeos desses telômeros – resultandoem cromossomos mais curtos após um tempoem cromossomos mais curtos após um tempo
• Esse problema superado: Enzima telomerase –possui sequências repetidas em tandem quenão codificam DNA ou proteína
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Cromossomos humanos
• Cada espécie tem um conjunto cromossômico(Cariótipo) característico em termos denúmero e morfologia;
• Os genes estão em ordem linear ao longo doscromossomos, e cada gene tem uma posiçãoexata ou locus
• Mapa genético – é o mapa de localizaçõescromossômicas dos genes e também écaracterístico de cada espécie
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Cromossomos humanos
• Com exceção das células da linhagemgerminativa (n=23), todas as células do nossocorpo são chamadas de somáticas (2n=46).
• Dentre os 23 pares, 22 são similares emhomens e mulheres e são chamadosautossomos e o par restante constitui oscromossomos sexuais: XY
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Cromossomos humanos
• Cada cromossomo possui um subgrupo diferentede gene que são dispostos linearmente ao longode seu DNA
• Os membros de um par de cromossomos quepossuem informações genéticas similares, ouseja têm os mesmos genes, são chamados:cromossomos homólogos
• Em um locus específico estes genes podem seridênticos ou ter formas levemente diferentes -
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Genoma Humano
Um Cromossomo Grande pode ter até 250 milhões de pb como o cromossomo 1.
Tendência a aumentar quantidade de DNA –1.
Um cromossomo pequeno como o 21 tem 50 milhões de pb.
1
21
quantidade de DNA –proporcional ao aumento da complexidade estrutural do
organismo
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Hereditariedade, DNA e gene
• A propriedade fundamental de todos os seresvivos é a habilidade da reprodução
• Todos os organismos herdam de seus pais ainformação genética especificando sua estruturainformação genética especificando sua estruturae função
• Da mesma maneira que uma célula só se originade outra pré-existente, o material genético deveser replicado e passado da célula parental para aprogênie a cada divisão
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Replicação do DNA
• Importância – o processo biológicofundamental da reproduçãorequer a transmissão fiel dainformação genética dos pais parainformação genética dos pais paraos filhos
• Portanto a replicação acurada doDNA genômico é essencial para aexistência de todas as células eorganismos
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Ciclo celular
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O Ciclo celular é regulado por proteínas quinases
• As enzimas chaves que controlam astransições entre os diferentes estádios dociclo-celular e a entrada no ciclo de divisão –proteínas quinases dependentes de ciclinaproteínas quinases dependentes de ciclina(CDKs)
• A atividade CDK pode ser regulada: (1) sínteseou destruição da ciclina e (2) fosforilação edesfoforilação de aminoácidos específicos daproteína CDK
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Durante a fase G1 a CDK está na forma inativa
Ela é ativada pela ligação à ciclina
Passando para fase S
No final da fase S – ciclinas são degradadas e CDK fica inativa
Na G2 CDK inativa liga-se a ciclina mitótica – estimulando a mitose
Final da mitose ciclina é degradada entrando na G1
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Replicação do DNA� Propriedade do DNA - Replicação ou autoduplicação:capacidade de fazer cópias de si mesmo.
� Ocorre no núcleo celular.
�Processo Semiconservativo
DNA - não é sintetizadoisoladamente com fita livre – masum molde padrão formado poruma fita pré-existente
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Replicação do DNAReplicação do DNAsemiconservativa
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As origens e a iniciação da Replicação
�A replicação, tanto de DNAsprocarióticos quanto eucarióticos,inicia em uma sequência particularchamada: Origem de replicaçãochamada: Origem de replicação
�Origem de replicação – localespecífico para ligação de proteínasque iniciam o processo de replicação
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Replicação do DNA� Em Eucariontes iniciam-se em seqüência
consenso curta composta quase queexclusivamente de pares de base AT.
� Esta proteína iniciadora começa a desenrolaras fita do DNA e recruta as outras proteínasas fita do DNA e recruta as outras proteínasenvolvidas na síntese de DNA
� A zona de replicação é formada quando adupla fita se separa e forma um V (forquilha dereplicação).
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Vários pontos de replicação ao mesmo tempo (bolhas de replicação)
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Direção da replicação
5’
5’3’
3’
Sentido da replicação
Fitar líder – cresce na direção 5’ 3’, na mesma direção da zonade replicação, sendo sintetizada de forma contínua
Fita secundária – cresce na direção oposta a zona de replicação ede modo descontínuo. Os pequenos fragmentos de DNAcopiados próximo a zona de replicação que servem como elo deligação para formar uma fita única são chamados fragmentos deOkasaki.
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![Page 72: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/72.jpg)
Síntese DNA ocorre em sentido contrário nas duas fitas
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Proteínas requeridas para separação da dupla fita
� Proteína DnaA – requer a utilização de ATPfazendo com que o DNA se dissolva, separandoa dupla fita;
� Proteína de ligação do DNA de fita simples� Proteína de ligação do DNA de fita simples(SSP) – mantém a fita separada na área daorigem de replicação e protege o DNA dasnucleases;
� Helicases – Enzimas que podem se mover aolongo da fita dupla de DNA utilizando a energiada hidrólise de ATP para separar as duas fitas damolécula;
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�Topoisomerases – Catalisam quebras e re-ligaçõesdas fitas de DNA à frente da forquilha de replicação -Não requer ATP;
� Primase – DNA polimerase que sintetiza pequenas
Complexo enzimático da forquilha de replicação
� Primase – DNA polimerase que sintetiza pequenasmoléculas de RNA (com aproximadamente 10nucleotídeos) – iniciadores da fita descontínua;
�DNA ligase – Liga os fragmentos de Okasaki;
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mantém a fita separada na área da origem de replicação
separar as duas fitas da molécula
Catalisam quebras e re-ligações das fitas de DNA à frente da forquilha de replicação
![Page 76: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/76.jpg)
Complexo enzimático da forquilha de replicação
� DNA polimerase - Responsável pela adição de nucleotídeos(elongação) e reparo (removendo nucleotídeos errados);
� - São incapazes de quebrar as pontes de hidrogênio que ligamas duas fitas do DNA
� -Requer um modelo ou um primer (segmento de RNAsintetizado pela primase) complementar para iniciação –alongamento
� -Pol I (êta)- Substitui o RNA dos primers por DNA
� - Pol III (sigma) – Síntese de DNA
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Replicação do DNA
![Page 78: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/78.jpg)
DNAs polimerases• As células eucarióticas contêm cinco DNA
polimerases clássicas: α, β, γ, δ, ε.
• A polimerase γ está localizada na mitocôndria eé responsável pela replicação do DNAmitocondrial
• As polimerases α, δ e ε apresentam maioratividade em células em divisão
• Já a polimerase β é ativa tanto em células queestão em divisão quanto naquelas que nãoestão, e está relacionada a função de reparo
![Page 79: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/79.jpg)
Freqüência de erros durante a replicação
� Erros eventuais da DNA Polimerase - Mutações –eventos raros - nenhum processo é 100% acurado.
� Ex: Humanos – frequência 1 a cada 50 milhões de� Ex: Humanos – frequência 1 a cada 50 milhões denucleotídeos adicionados a cadeia – cada célula 6bilhões de pb – 120 novas mutações
� Importância das mutações – aumento davariabilidade genética
![Page 80: Introducao Dna Replicacao](https://reader031.fdocumentos.com/reader031/viewer/2022020716/557213d0497959fc0b9315c4/html5/thumbnails/80.jpg)
Mutações mais frequentes
a) Substituição de bases
b) Mutação de sentido errado – novo nucleotídeo altera ocódon- alterando a proteína
c) Mutação sem sentido – novo nucleotídeo muda oc) Mutação sem sentido – novo nucleotídeo muda ocódon para um que especifica parada de síntese (TAA,TAG ou TGA)
d) Mutação silenciosa – não altera o aminoácido
e) Inserções e deleções – base adicionada ou removida –se for gene – muda toda leitura.