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Replicação Básico

Publicado em 13/12/2005 

A replicação consiste na duplicação das moléculas de DNA, sendo efectuado em 3 etapas: iniciação, elongação e terminação. Este processo é semi-conservativo, baseando-se na complementaridade estrutural das bases heterocíclicas constituintes dos nucleótidos do DNA.

Nas células eucarióticas, a síntese de DNA é efectuada, em simultâneo, em múltiplos locais específicos da cromatina (origens de replicação), sendo catalisada pelas DNA polimerases a, e, d. O processo inicia-se pelo desenrolamento e desnaturação localizada do DNA, ao nível das origens de replicação, catalisado respectivamente por topoisomerases e helicases. Às DNA polimerases cabe o papel da catálise da reacção de condensação dos nucleótidos percursores, de acordo com a sequência nucleotídica da cadeia simples de DNA molde. Para a actuação das DNA polimerases é necessária a síntese de um pequeno fragmento de RNA (designado por iniciador, primer) catalisada por uma RNA polimerase específica (primase, uma subunidade da DNA polimerase a).

A polimerização das cadeias de DNA ocorre de uma forma bidireccional, a partir de cada origem de replicação, com formação de duas forquilhas de replicação que se deslocam em direcções opostas, constituindo estruturas designadas por replissomas. Dado a polimerização sequencial dos percursores ser exclusivamente unidireccional (no sentido 5’-P/3’-OH), a replicação assume para uma das cadeias (a cadeia condutora, leading) um carácter contínuo, ao passo que a outra (cadeia lagging) é sintetizada de forma descontínua, sob a forma de fragmentos interrompidos (fragmentos de Okazaki) a partir dos iniciadores de RNA. Os segmentos de RNA iniciadores são posteriormente removidos através da actividade nucleásica da DNA polimerase d, que de seguida sintetiza DNA, preenchendo desta forma as regiões inicialmente ocupadas pelos primers. Posteriormente a DNA ligase assegura a continuidade das cadeias sintetizadas de novo, através da catálise das ligações fosfodiéster entre os vários fragmentos de DNA.

A DNA polimerase (d) é capaz de se auto-corrigir, ou seja, um novo nucleótido só é adicionado à cadeia se o anterior for complementar ao nucleótido da cadeia molde. Se a complementaridade não existir, o nucleótido errado é eliminado pela própria DNA polimerase por recurso à sua actividade de exonuclease 3’-5’.

Apesar do carácter universal dos mecanismos moleculares subjacentes à síntese do DNA, existem diferenças consideráveis entre os processos que ocorrem nos eucariotas e nos procariotas (vide Tabela).

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