Genes IX Benjamin Lewin - PortuguesBR

IDJ Introdução
1nB As DNA Polimerases São as Enzimas que Sintetizam DNA
• O DNA é sintetizado tanto na replicação semiconservativa
quanto nas reações de reparo.
• Bactérias e células eucarióticas possuem várias DNA polimerases
diferentes.
• Uma das DNA polimerases bacterianas participa da replicação
semiconservativa; as demais estão envolvidas nas
reações de reparo.
• Núcleos eucarióticos, mitocôndrias e cloroplastos possuem
uma única DNA polimerase associada à replicação e outras
DNA polimerases envolvidas em atividades auxiliares
e de reparo.
.. As DNA Polimerases Possuem Várias Atividades de
Nuclease
• A DNA polimerase I apresenta uma atividade única de exonuclease
5' -3', a qual pode ser combinada à atividade de
síntese de DNA na realização de propagação do corte (do
inglês: nick tronslotion).
019 As DNA Polimerases Controlam a Fidelidade da Replicação
• As DNA polimerases freqüentemente exibem uma atividade
de exonuclease 3' -5', que é utilizada para remover bases
incorretamente pareadas.
• A fide lidade da replicação é aumentada em cerca de 100
vezes pela atividade de revisão.
1m As DNA Polimerases Apresentam uma Estrut ura Comum
• Muitas DNA polimerases possuem uma grande fe nda, composta
por três domínios que se assemelham a uma mão.
• O DNA se situa na região correspondente à "palma da mão",
em um sulco criado pelos "dedos" e o "polegar".
1m A Síntese de DNA É Semidescontínua
• A DNA replicase avança continuamente enquanto sintetiza
a fita contínua (5'-3'). Na síntese da fita descontínua,
são sintetizados pequenos fragmentos, que subseqüentemente
são reunidos.
1m O Sistem? Modelo cpX Revela como um DNA de Fita
Simples E Gerado para a Replicação
• A replicação requer uma helicase para separar as fitas de
DNA, empregando a energia liberada pela hidrõlise de ATP.
• Uma proteína de ligação à fita simples (SSB) é necessária
para manter as fitas separadas.
• Um conjunto composto por helicase, SSB e proteína A
separam o duplex de q>X174, originando um círculo de fita
simples e uma fita simples linear.
I.I;J;J Um I niciador É Necessário para o Começo da
Síntese de DNA
• Todas as DNA poli merases requerem uma extremidade 3' -OH
livre para iniciar a síntese de DNA.
• A extremidade iniciadora pode ser fornecida por um iniciador
de RNA, um corte no DNA ou uma proteína iniciadora.
• Na replicação de DNA, uma RNA polimerase especial, denominada
primase, sintetiza uma fita de RNA que fornece
a extremidade iniciadora.
• E. coli apresenta dois tipos de reação de iniciação, as quais
ocorrem na origem bacteriana (o ri() e na origem de q>X17 4.
• A iniciação da replicação de uma fita dupla de DNA sempre
requer uma replicase, uma SSB e uma primase.
• DnaB é a helicase que desenrola o DNA para a replicação
em E. coli .
IEiiJ A Holoenzima da DNA Polimerase Possui três Subcomplexos
• A DNA polimerase III replicase de E. co/i é um complexo
de 900 kDa, apresentando uma estrutura dimérica.
• Cada unidade monomérica apresenta um centro catalítico,
uma subunidade de dimerização e um componente de
processividade.
• Um carregador de braçadeira posiciona as subunidades de
processividade no DNA, onde formam uma braçadeira circular
ao redor do ácido nucléico.
• Um cerne catalítico associa-se a cada uma das fitas molde.
mBD A Braçadeira Controla a Associação da Enzima
Cerne com o DNA
• O cerne localizado na fita contínua é processivo porque
sua braçadeira o mantém associado ao DNA.
• A braçadeira associada ao cerne da fita descontínua dissocia-se
ao final de cada fragmento de Okazaki e reorganiza-se
no fragmento seguinte.
• A helicase DnaB é responsável pela interação com a primase
DnaG, na iniciação de cada fragmento de Okazaki.
(giJ A Coordenação da Síntese das Fitas Contínua e
Descontínua
• Diferentes unidades enzimáticas são necessárias à síntese
das fitas contínua e descontínua.
• Em E. co/i, ambas as unidades contêm a mesma subunidade
catalitica (DnaE).
• Em outros organismos, diferentes subunidades catalíticas
podem ser necessárias para cada uma das fitas.
~ Os Fragmentos de Okazaki São Unidos por uma Ligase
• Cada fragmento de Okazaki é iniciado por um iniciador,
sendo finalizado antes do fragmento seguinte.
Continuo no próximo página