Tipos de Replicação do DNA - Blog do Me passa aí
E ai pessoal, beleza ? Nessa aula falaremos sobre a Replicação do DNA, que é uma continuação da disciplina de Genética Molecular.
Iniciamos essa aula com a seguinte pergunta. Como a informação é passada de uma célula mãe para uma célula-filha durante o processo de divisão celular?
Para responder essa pergunta devemos lembrar da mitose. Nela possuimos uma célula 2n, o DNA é replicado e a célula se torna 4n, sendo dividida ainda em outras duas células filhas 2n, que são consideradas somáticas, pois elas são de pós.
Portanto o processo de passagem de informação de uma célula mãe para uma célula filha vêm da replicação. Como já sabemos, a estrutura do DNA é composta por uma fita dupla em forma de espiral, que se replica dando origem a duas fitas duplas em espiral. Isso ajuda a facilitar o entendimento sobre a replicação.
As fitas de DNA são antiparalelas.
Antes de entender como funciona a replicação, é necessário entender esse conceito. Recordando sobre o ácido nucléico, o que acontece é que cada ácido nucléico é composto por uma base, uma pentose e um fosfato. Então se os carbonos dessa pentose forem numerados, assim começaremos com 1', 2', 3', 4' e 5', onde cada quina representa um carbono.
O que acontece é que esse fosfato se liga ao carbono 3' da outra base de ácido nucléico e então o fosfato de cima se liga a outro carbono 3' e assim por diante. Dessa forma, essa fita tem uma ponta tanto pra cima quanto pra baixo, e se esta ponta pra cima estiver um carbono 5' com o seu fosfato livre essa ponta será chamada de extremidade 5' ou seja, ela possui um fosfato livre. Porém se na outra ponta de baixo possuir um carbono 3' livre, a extremidade 3' OH livre, ela também será denominada de extremidade 3'. Podemos analisar isso tudo na figura a seguir:
Passando para as fitas de DNA, ela é antiparalela porque uma extemidade está com sentido 5' para 3' e a outra extremidade está no outro sentindo, antiparalelo do 5' para 3', como mostra a figura acima. Assim, é nesse sentindo antiparalelo que ocorre as pontes de hidrogênio entre citosina e guanina, com três pontes e a timina e adenina com duas pontes.
Mas para que ocorra a replicação é importante ter conhecimento das fitas paralelas, assim teremos que uma célula mãe, onde têm uma orientação 5' para 3' em uma fita e a outra antiparalela no sentindo 3' para 5'. Para que ocorra de fato a replicação essas duas fitas paralelas precisam ser abertas e as pontes de hidrogênio seram rompidas.
A fita 5' para 3' será molde para que seja produzida uma outra fita antiparalela complementar, enquanto a outra fita 3' para 5' também será usada como molde para gerar outra fita antiparalela complementar, como mostra a figura acima.
As duas fitas que são geradas a partir do molde são denominadas fitas complementares, e as que serviram de moldes são denomindas de células filhas.
Pensando nesse sentindo o que ocorre é que durante o mecanismo de replicação de DNA, temos uma fita dupla, onde esta é aberta e a partir de cada uma é feita uma fita complementar. E ao acontecer isso, ocorre a produção de infinitas réplicas de DNA a partir de uma única dupla de hélice "mãe".
Como acontece a replicação do DNA?
Na teoria, isso pode acontecer através de 3 mecanismos:
Replicação do DNA – Semiconservativo
Nesse mecanismo ocorre a síntese de duas moléculas-filhas de DNA na qual a fita original da molécula-mãe, é mantida, e a segunda complementar corresponde à fita-filha sintetizada a partir do molde. Dessa forma, temos uma molécula-mãe que é aberta e a partir de cada fita da molécula-mãe é originada uma outra complementar, de acordo com a figura a seguir. E tem esse nome semiconservativa porque a molécula-filha não é identicamente igual a da mãe, pois durante a replicação a enzima que faz essa polimerização de DNA, ela comete alguns erros a cada nucleotídio por esse motivo não é exatamente igual a da mãe.
Replicação do DNA – Conservativo
Ocorre a síntese de duas fitas complementares, que usam a molécula-mãe como molde, mas, após a síntese, essas moléculas seriam separadas dos seus moldes e formariam uma nova molécula, conforme mostra a figura abaixo. Assim temos a molécula-mãe que é aberta e gera uma fita complementar e após isso acontecer elas se separam e a fita mãe fica com fita mãe, e fita filha fica com fita filha, que no caso é denominada de fita complementar. É chamado conservativo porque conserva uma fita igual a outra, ou seja origina fitas iguais.
Replicação do DNA – Dispersivo
A síntese de duas fitas complementares, que usam a molécula-mãe como molde, mas, após a síntese, as moléculas resultantes seriam formadas pela junção de partes da fita-mãe e partes da fita recém-sintetizada, gerando moléculas mistas. Desse modo, as fitas filhas são partes de fita mãe e parte de fita filha, gerando assim uma mistura de fita mãe e fita filha, como demonstra a figura a seguir.
Na teoria podem ocorrer esses três mecanismos, porém na prática o mecanismo de replicação de DNA é sempre o semiconservativo. As fitas mães são usadas como moldes que se abrem e a partir de cada uma é gerada outra complementar. A fita gerada é quase igual porém não idêntica.