DNA - Estrutura e Replicação Flashcards
(14 cards)
Onde está localizado o DNA nas células eucariotas e procariotas?
Eucariotas - presente nos cromossomos dentro do núcleo (DNA linear de fita dupla associados à proteínas, como as histonas, formando a cromatina) e também nas mitocôndrias (DNA circular de fita dupla).
Procariotas (sem núcleo) - DNA circular de fita dupla, apresentam um único cromossomo, mas também podem ter DNA não cromossômico na forma de plasmídeos, que podem conferir resistência a antibióticos e facilitar a transferência de material genético para outras bactérias.
Qual a função do DNA?
Armazena e expressa, de forma seletiva, a informação genética. Cada célula é especializada, expressando somente a informação necessária para desempenhar o seu papel na manutenção do organismo.
Qual é a estrutura do DNA?
O DNA é formado por uma sequência de nucleotídeos, unidos por ligação fosfodiéster.
Nucleotídeos = grupo fosfato + açúcar (desoxirribose) + base nitrogenada (A, T, C ou G)
O açúcar possui seus carbonos numerados: 5’ (onde o fosfato se liga) e 3’ (onde o próximo nucleotídeo se liga)
- a fita é sempre lida no sentido 5’-3’
Tem a forma de dupla hélice - bases da 1º fita pareadas com as da 2º fita (pontes de hidrogênio)
Adenina - Timina
Citosina - Guanina
Oque é a regra de Chargaff?
O número de purinas (adenina e guanina) é igual ao número de pirimidinas (citosina e timina)
Quais são as três formas estruturais da dupla-hélice?
- Forma B: espiralada para a direita com 10 pares de bases por volta (DNA cromossômico)
- Forma A: produzida pela desidratação de B, também é espiralada para a direita só que com 11 pares
- Forma Z: espiralada para a esquerda com 12 pares de bases por volta
OBS: a transição de B para Z tem uma função importante na regulação da expressão gênica
Oque é replicação semiconservativa e qual é a principal enzima envolvida na síntese de DNA?
- Replicação semiconservativa: as fitas se separam e cada uma delas é usada como molde para formar a nova molécula de DNA (fita molde + fita complementar - nova)
- Enzima DNA-polimerase: lê a fita molde e sintetiza a nova com a sequência complementar correta
Nas duas primeiras etapas da síntese ocorre a formação da origem de replicação e da forquilha de replicação, o que são eles? Quais proteínas e enzima estão envolvidas nessas etapas?
- Origem de replicação: sítio onde inicia a separação das fitas (sequência curta, quase totalmente A-T)
- Formação da forquilha de replicação: onde ocorre a síntese ativa (bidirecional)
-Proteínas e enzima:
~ DnaA: reconhece a origem de replicação e inicia a separação das fitas (depende de ATP)
~ DNA-helicases: rompe as ligações de H+ separando as fitas e desenrolando a hélice (depende de ATP)
~Proteínas SSB: impedem que as fitas se juntem novamente e protege o DNA contra as nucleases que clivam o DNA de fita simples
A medida em que o DNA é desenrolado surgem as supertorções positivas à frente da forquilha de replicação. Quais enzimas são responsáveis por resolver esses problemas?
- Topoisomerase tipo I: corta uma das fitas (nuclease) de maneira reversível, alivia a tensão e depois liga de novo (ligase). Não precisa de ATP e relaxa torções negativas (e também positivas nos eucariotos)
- Topoisomerase tipo II: corta as duas fitas, passa a dupla-hélice através da quebra e depois refaz a ligação. Precisa de ATP e relaxa torções negativas e positivas. É importante para separar moléculas de DNA encadeadas após a replicação. (Ex: DNA-girase em bactérias, que cria supertorções negativas, facilitando a replicação)
Com relação a direção da replicação do DNA, o que são as fitas contínua e descontínua ?
A DNA-polimerase lê a fita molde no sentido 3’-5’ e sintetiza a nova fita no sentido 5’-3’. Porém, o DNA apresenta fitas antiparalelas, portanto, as duas novas fitas são sintetizadas de formas diferentes:
- Fita contínua: o molde utilizado está no mesmo sentido da forquilha de replicação (3’-5’), então a nova fita é formada sem interrupções
- Fita descontínua: o molde utilizado está no sentido oposto à forquilha de replicação (5’-3’), então a nova fita é formada com interrupções - fragmentos de Okazaki, que depois são unidos para formar uma fita única e contínua.
Qual a importância do RNA primer e qual enzima e proteína estão envolvidas na sua formação?
A DNA-polimerase não consegue iniciar a síntese sem a presença de um RNA primer pareado à fita molde de DNA. O RNA primer possui um grupo hidroxila livre na sua extremidade 3’, na qual a DNA-polimerase começa a adicionar os nucleotídeos.
- Primase (DnaG): é uma RNA-polimerase que sintetiza o RNA primer no sentido 5’-3’. O primer apresenta cerca de 10 nucleotídeos complementares a fita molde (ex: adenina - uracila)
- Primossomo (complexo pré-iniciador multiproteico - incluindo a primase): organiza a síntese de primer e prepara a forquilha de replicação. Adiciona 1 primer para iniciar a síntese da fita contínua e vários primers para iniciar cada fragmento de Okazaki.
Qual a enzima responsável por fazer o alongamento da cadeia ?
DNA-polimerase III
- adiciona nucleotídeos na extremidade 3’ da fita que está sendo formada
- tem alta processividade (grampo deslizante ): permanece ligada na fita enquanto desliza sobre ela
- faz a revisão de erros: quando identifica um, utiliza sua função exonuclease 3’-5’ para remover o nucleotídeo
Qual enzima é responsável por fazer a excisão dos iniciadores de RNA e a substituição por DNA?
A DNA-polimerase I
Toda vez que a DNA-polimerase III termina de sintetizar o DNA nos fragmentos de Okazaki e se aproxima do próximo primer, ela para. Então entra em ação a DNA-polimerase I, que possui 3 funções:
- Polimerase 5’-3’: sintetiza o DNA no lugar do RNA removido
- Exonuclease 3’-5’: faz a correção dos erros
- Exonuclease 5’-3’: remove o primer de RNA (única função que a III não faz)
Isso ocorre em todos os núcleotideos da fita descontínua, até que todos os RNA sejam substituídos por DNA
Qual a função da DNA-ligase?
Catalisa a ligação fosfodiéster final
- Sela a “quebra” após a remoção do único primer inicial da fita contínua
- Sela as “quebras” após a remoção dos primers entre cada fragmento de Okazaki da fita descontínua
Oque difere a síntese de DNA eucarioto da síntese em procarioto?
- Múltiplas origens de replicação
- Utilizam diferentes helicases e proteínas de ligação (também dependem de ATP)
- Não utilizam DNA-polimerase para remover os primers de RNA, e sim: RNase H e FEN1
