Genes IX Benjamin Lewin - PortuguesBR

430 CAPÍTULO 18 REPLICAÇÃO DE DNA
porém é incapaz de iniciar outro. Estes são
defectivos nos eventos envolvidos na iniciação
de um ciclo de replicação na origem.
Um importante ensaio empregado para identificar
os componentes do aparato de replicação é
denominado complementação in vit.,-o. Um sistema
in vitro de replicação é preparado a partir de
um murante dna, sendo operado sob condições nas
quais o produro do gene murame é inativo. Exrraros
de células selvagens são restados quamo à sua
capacidade de restaurar a atividade. A proteína codificada
pelo lócus dna pode ser purificada por meio
da identificação do componeme ativo no extratO.
Cada componente do aparato de replicação bacteriana
se encontra awalmenre disponível para estudo
in vitro na forma de um produro bioquímicamente
puro, sendo implicado in vivo por mutações
em seu gene. Sistemas de replicação eucariótica são
altamente purificados e em geral possuem componentes
análogos às proteínas bacterianas, mas não
atingiram necessariamenre o estágio de identificação
de cada componente.
5' - ..."""'P...... ~ ........."""'!''..,.r'"l!lr- 35:
3' -...o.:...:.:.....-....-..o.~.o~~........-....._
fiGURA 18.1 A replicação semiconservativa sintetiza duas novas
fitas de DNA.
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Base danificada !
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FIGURA 18.2 A síntese de reparo substitui um curto segmento de uma
fita de DNA contendo uma base danificada.
li:ti As DNA Polimerases São as
Enzimas que Sintetiz-am DNA
Conceitos Essenciais
• O ONA é sintetizado tanto na replicação semiconservativa
quanto nas reações de reparo.
• Bactérias e células eucarióticas possuem várias ONA
polimerases diferentes.
• Uma das ONA polimerases bacterianas participa da replicação
semiconservativa; as demais estão envolvidas
nas reações de reparo.
• Núcleos eucarióticos, mitocôndrias e cloroplastos possuem
uma única ONA polimerase associada ã replicação
e outras DNA polimerases envolvidas em atividades
auxiliares e de reparo.
Existem dois tipos básicos de síntese de DNA.
A FIGURA 18.1 apresenta o resultado da replicação
semicónservariva. As duas ficas parenrais são
separadas e cada uma atua como molde para a síntese
de uma nova fim. O duplex parenral é substituído
por dois dúplices filhos, cada um comendo
uma fira paremal e uma fira recém-sinretizada.
A FIGURA 18.2 mostra as conseqüências de wna
reação de reparo. Uma fita de DNA foi danificada.
Esta é removida e novo material é sintetizado para
substituí-la. Uma enzima capaz de sintetizar uma
nova fi ta de DNA a partir de uma fira molde é denominada
DNA polimerase. Tanto as células procarióticas
quanto as eucarióticas contêm ml!Jriplas
atividades de DNA polimerase. Somente algumas
dessas enzimas parricipan1 de faro da replicação;
aquelas que o fazem são algumas vezes denominadas
DNA replicases. As demais enzimas estão envolvidas
em funções subsidiárias na replicação e/ou
participam da síntese de reparo.
Todas as DNA polimerases procarióticas e eucarióticas
comparrilham o mesmo tipo fundamental
de atividade sintética. Cada uma é capaz
de estender uma cadeia de D NA pela adição sucessiva
de nucleorídeos a uma extremidade 3 '-OH, conforme
ilustrado esquematicamente na FIGURA 18.3.
A escolha do nucleorídeo a ser adicionado à cadeia
é ditada pelo pareamenro de bases com a
fita molde.
Algumas DNA polimerases atuam como enzimas
independentes, porém outras (principalmente
as replicases) são incorporadas em grandes complexos
protéicos. A subunidade sinretizadora de DNA
é apenas uma das diversas funções da replicase, a
qual tipicamente contém várias outras atividades
relacionadas ao desenovelamento do DNA, à iniciação
da síntese da nova fita, e assim por diante.
A FIGURA 18.4 resume as DNA polimerases que
foram caracterizadas em E. coli. A DNA polimerase
IJI , uma proteína de múltiplas subunidades, é a
replicase responsável pela síntese de novo de novas
firas de DNA. A DNA polimerase I (codificada por
Il