estrutura e replicacao do dna 2016.pptx
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A descoberta do Material genético, sua estrutura
e replicação
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Material genético
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Duas cepas de Streptococcus pneumoniae
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Tratamento 1 - controle
Tratamento 2 - controle
Griffith e o princípio da transformação
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Griffith e o princípio da transformação Tratamento 3
Tratamento 4
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Avery, MacLeod e McCarty: o princípio da transformação era o DNA
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Hershey e Chase: DNA vs proteína
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Hershey e Chase: DNA vs proteína
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Hershey e Chase: DNA vs proteína
Agitação e centrifugação
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Outras evidências
Guthrie e Sinsheimer purificaram DNA de um pequeno fago e infectou bactéria
DNA em células eucariontes no núcleo, cloroplasto e mitocôndria
DNA em células eucariontes no núcleo, cloroplasto e mitocôndria
O espectro de absorção da luz UV de DNA é comparável ao espectro de ação da luz UV como agente mutagênico
Direta: tecnologia do DNA recombinante
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Blocos de construção do DNA
Nucleotídeo
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Tipos de base nitrogenada
Purinas
Pirimidinas
adenina guanina
timina citosina
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Tipos de açúcar
desoxirribose
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Nucleotídeos vs nucleosídeos
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Nucleosídeos difosfato e trifosfato
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DNAComo a sua estrutura foi determinada?
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Estrutura do DNA
• Chargaff:
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Estrutura do DNA
• Willian Astburg: periocidade de 3.4 Angstrom
• Franklin e Maurice Wilkins
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Watson e Crick e a estrutura do DNA
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Watson e Crick e a estrutura do DNA
DNA é uma dupla hélice voltada para direita
É formado de 2 cadeias polinucleotídica antiparalelas
As bases se distanciam em 3.4 Angstrom3.4A
Cada volta completa é de 34Angstrom
Uma volta é composta por 10 pares de bases
34A
A dupla hélice tem 20Angstrom em diâmetro
As bases são perpendiculares ao eixo fosfato-açúcar
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Watson e Crick e a estrutura do DNA
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Watson e Crick e a estrutura do DNA
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Outras formas do DNA
B- DNA Z- DNA
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Replicação do DNA
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Modelo de replicação semi-conservativa
Nova Velha NovaVelha
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Outros Modelos de replicação do DNA
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Qual modelo entre os três propostos corresponde ao modelo atual de
replicação do DNA ?
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Experimento realizado por Meselson e Stahl
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Replicação do DNA em procariontes (Arthur Kornberg)
Cadeiacrescente
dNTP precursor
Ligaçãofosfodiester
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Replicação do DNA e DNA polimerase I
Mutante deficiente na atividade de DNA polimerase I
Capaz de replicar DNA e deficiente no reparo
Quais seriam as conclusões retiradas dessas observações?
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DNA polimerases I, II e III
Todas requerem pequeno segmento complementar a fita de DNA parental para iniciar a síntese (iniciador) e pertencem a grandes complexos
DNA polimerase I – responsável pela remoção do iniciador síntese de DNA e possui atividade exonuclease 3´ 5´ e 5´ 3´
DNA polimerase II – reparo de DNA
DNA polimerase III – síntese de DNA e atividade exonuclease3´ 5´
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DNA polimerase III e suas subunidades
α polimerização de nucleotídeos
ε atividade exonuclease 3´ 5´
γ complexo carregamento da enzima no molde de DNA(5 subunidades) – carregador do grampo e une as subunidades da holoenzima e se liga aos SSBβ previne retirada da enzima do molde de DNA – grampo tem formato de anel e liga-se a subunidade α da pol III
α θ ε “core” ou núcleo da enzima
θ ainda é discutido
Pol III família C - bacteria
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Direção de síntese do DNA
DNA molde
“Primer” ou iniciador RNA Novo DNA
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Sumário da replicação do DNA
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Síntese contínua e descontínua do DNA
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Início da replicação do DNA(procariontes)
Hidrolise de ATP
Hidrolise de ATP
Helicases
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Sumário da replicação do DNA
Helicase – DnaB – 5’- 3’lagging + polIII+ primase!DnaB – pode formar novosprimers na leading
Primase – DnaG –permaneceligada ao DNA através de SSB e se dissocia destedepois de ligação da polIII
Na presença de ATP o carregador do grampo se liga ao grampo e o abre
DnaA se liga ao Ori C ricoem AT – 13bp 5X
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Sumário da replicação do DNA
Complexo se liga ao DNA.Hidrólise do ATP faz o carregador do grampo se soltar
Subunidade α da polIII se liga ao grampo e começa a síntese
Leading – replicação semicontínua – forquilha “salta”DNAss danificado
Lagging – replicação discontínuacomplexo dissocia ao trombarcom 5’do Okazaki
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Sumário da replicação do DNA
Fragmentos de Okazaki de 1 –2 Kb
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Término da replicação do DNA
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Replicação do DNA bidirecional – Cairns, 1963
Após 2 meses
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Replicação do DNA bidirecional
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Replicação de DNA em eucariotos
Múltiplas origens de replicação
Taxa de síntese de DNA
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Horn e Craig, 2002
Intermediária
Menos condensada
Mais condensada
DNA em eucariotos - Cromatina
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Replicação de DNA em eucariotos
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Replicação de DNA em eucariontes
Levedura- sequências de replicação autônoma (ARS) –AT
ORC – complexo de reconhecimento da origem de replicação do DNA
Polimerases αδε (replicação do DNA nuclear), βζ (reparo do DNA) e γ (síntese de DNA mitocondrial)
Polimerase α primase, elonga primer e baixa processividade, reponsável pelo primer da leading and lagging strand
Polimerases δ alta processividade e atividade exonuclease 3´ 5´ responsável pela síntese da leading strand
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Replicação de DNA em eucariontes
Lagging strand é sintetizada ou por δ ou por ε polimerases
RF-C e PCNA análogos ao carregador do grampo (clamp loader) e ao grampo (clamp)
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RFC e carregador do grampo
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Replicação de DNA em eucariotos e ciclo celular
ORC – complexo Orc1-6
Orc 1 (AAA ATPase) + cdc 6 (AAA ATPase) – hidrolisa ATP e aumenta a especificidade de ORC-cdc6 -DNA
Cdc6 necessária para ligação de cdt1-MCM no ORC-cdc6-DNA
MCM – helicase – desenrola o DNA na direção 3’-5’, portanto MCM diferente de DnaB está na leading strand
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Replicação de DNA em eucariotos e ciclo celular
Cdc6 e cdt1 se dissociam e a hidrólise de ATP completa o carregamento do MCMc
Cdc6 fosforilada em levedura é degradada e em mamíferos é exportada para fora do núcleo. Para que?
Geminin inibe cdt1. Para que?
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Replicação de DNA em eucariotos e ciclo celular
DDK fosforila MCM e libera domínio A de mcm5; CDK fosforila Sld2 e Sld3
Dpb1 se liga a origem com cdc45 que se liga ao MCM e a ativa junto com as GINs. Cdc 45 tb se liga as SSB (RPA)
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Replicação de DNA em eucariotos