Genes IX Benjamin Lewin - PortuguesBR

15.6 CADA CROMOSSOMO EUCARIÓTICO CONTÉM MUITOS REPLICONS 383
IIOji Cada Cromossomo Eucariótico
Contém muitos Replicons
Origem 1 Origem 2
Conceitos Essenciais
• Os replicons eucarióticos variam de 40 a 100 kb de
comprimento.
• Um cromossomo é dividido em muitos replicons.
• Replicons individuais são ativados em momentos característicos,
durante a fase S.
• Padrões de ativação regional sugerem que replicons próximos
são ativados simultaneamente.
Em células eucarióricas, a replicação do DNA está
confinada a uma parte do ciclo celular. A faseS geralmeme
dura poucas horas em células de eucarioms superiores.
A replicação da grande quantidade de DNA
comido em um cromossomo eucariótico é realizada
por sua segmentação em vários rephcons individuais.
Somente alguns desses replicons estão engajados na
replicação em qualquer momenro da fase S. Provavelmenre,
cada replicon é ativado em um momenro especifico
durante a faseS, embora as evidências acerca
desce tema não sejam absolutas.
O infcio da fàse S é assinalado pela ativação dos
primeiros replicons. No decorrer das poucas horas seguimes,
ocorrem eventos de iniciaç.'lo, de forma ordenada,
em outros replicons. Muito de nosso conhecimento
acerca das propriedades dos replicons individuais
é decorrente de estudos auro-radiográficos, geralmente
empregando os protocolos ilustrados nas
Figuras 15.5 e 15.6. Os replicons cromossômicos em
geral realizam replicação bidireciona l.
Qual o tamanho médio de um replicon e quanros
existem no genoma? Uma das dificuldades em caracterizar-se
a unidade individual é o furo de replicons
adjacentes poderem fundir-se, originando grandes
olhos replicados, conforme ilustrado na FIGURA 15.10.
A abordagem geralmente empregada para discinguir
replicons individuais de olhos fundidos se baseia em
segmentos de DNA, nos quais vários replicons ativos
podem ser observados, provavelmence capnu·ados em
um estágio onde todos iniciaram aproximadamente
ao mesmo tempo, porém antes do encontro das forquilhas
de unidades adjacentes.
Em grupos de rephcons ativos, o tamanho médio
da unidade é medido pela distància entre as origens
(isto é, entre os pontos centrais de replicons adjacentes).
A velocidade com a qualtlll1à forquilha de replicação
se desloca pode ser estimada a partir da distância
máxima percorrida pelos sinais auco-radiográficos,
durante um determinado período de rempo.
Replicons individuais de genomas eucarióticos são
relacivamenre pequenos, cipicamenre ~40 kb, em leveduras
ou moscas, e ~ 100 kb em células animais. No
enranco, estes podem variar em mais de dez ve-zes seu
comprimenro, em um mesmo genoma. A velocidade
da replicaç.'io é de ~2.000 pb/min, a qual é muito mais
Medida do comprimento médío do replicon
FIGURA 15.10 A mensuração do tamanho do replicon requer um segmento de DNA
no qual replicons adjacentes estejam ativos.
lema que o deslocamento de 50.000 pb/min da forqlWha
de replicação bacteriana.
A partir dos valores da velocidade de replicação,
torna-se evidente que wn genoma de mamíferos poderia
ser replicado em ~ 1 hora, se todos os replicons amassem
simultaneamente. No entanto, a fuse S, na realidade,
perdura por >6 horas em um tfpica célula somática,
significando que provavelmente não mais de 15% dos
replicons estão acivos a qualquer momento. Existem
alguns casos excepcionais, tais como as divisões embrionárias
iniciais de embriões de Drosophila, onde a duração
da fase S é reduzida em virtude da ação simultânea
de um grande números de replicons.
Como as origens são selecionadas para a iniciação
em diferenres momentos, durante a fase$? Em
Saccharomyces cerevisiae, o padrão parece corresponder
a uma replicação precoce das origens, embora
seqüências em eis possam promover a replicação
tardia de origens ligadas a estas.
As evidência~ disponíveis sugerem que os replícons
cromossomais não possuem terminações nas quais
as forquilhas de replicação cessam sua movimentação
e (provavelmente) se dissociam do DNA. É mais provável
que uma forquilha de replicação prossiga, a partir
de sua origem, até encontrar uma forquilha, deslocando-se
em sua direção, a partir do replicon adjacente.
Mencionamos o potencial problema topológico