Conteúdo principal
Biologia AP
Curso: Biologia AP > Unidade 4
Lição 2: Replicação- Estrutura antiparalela das fitas de DNA
- Fitas leading e lagging na replicação do DNA
- Velocidade e precisão na replicação do DNA
- Replicação semiconservativa
- Mecanismo molecular da replicação do DNA
- Revisão sobre estrutura e replicação de DNA
- Replicação
© 2023 Khan AcademyTermos de usoPolítica de privacidadeAviso de cookies
Fitas leading e lagging na replicação do DNA
Funções da DNA polimerase, primase, ligase, helicase e topoisomerase na replicação do DNA. Uma explicação de fita líder (leading) e fita tardia (lagging).
Quer participar da conversa?
Nenhuma postagem por enquanto.
Transcrição de vídeo
RKA8JV Vamos falar um pouco mais
sobre como ocorre a replicação do DNA. Vamos falar sobre os principais elementos
que se relacionam com esse processo. Eu vou falar bastante sobre as
extremidades 3' e 5' da molécula de DNA. Esta é a representação da
ampliação de um fragmento de DNA. Quando falamos sobre o sentido 5' a 3' estamos nos referindo a como
ribose faz parte dessa estrutura de açúcar e fosfato. Nós temos a ribose aqui, o açúcar com 5 carbonos.
Nós podemos numerar esses 5 carbonos. Então, carbono 1', 2', 3', 4' e 5'. Podemos dizer que este lado do filamento
de RNA está indo no sentido 3' a 5', está sendo replicado no sentido 3' a 5'. Este fosfato aqui está conectado com o carbono 3',
e este fosfato aqui está conectado ao carbono 5'. Chamamos este filamento de fita paralela. E essa daqui é a fita antiparalela,
é similar à paralela, só que é orientada no sentido contrário, aqui é o carbono 3', aqui é o 5', aqui é o 3' e aqui é o 5'. Esses dois filamentos são paralelos,
só que orientados em direções opostas. Então, na antiparalela, a extremidade 3' fica aqui
e a extremidade 5' fica aqui. Isso vai ser importante para
entender a replicação do DNA, isto porque a DNA polimerase, os elementos
que adicionam mais e mais nucleotídeos, que fazem o filamento de DNA, só podem
adicionar nucleotídeos no carbono 3'. Isso quer dizer que só podemos
adicionar DNA neste sentido, ou neste sentido aqui. Não tem como a replicação do DNA
acontecer no sentido 3' para o 5', não tem como adicionar nucleotídeos
na extremidade 5' usando a polimerase. Bom, vamos falar sobre a polimerase. Vamos ver esse diagrama aqui em cima, que nos dá uma visão geral dos diferentes elementos que fazem parte da replicação do DNA. Aqui está o DNA, na sua forma irreplicável
em dupla hélice. Aqui nós podemos ver
a extremidade 3' e a extremidade 5'. Você pode seguir um desses filamentos. Se você seguir aqui o 3' por exemplo, você verá que ele chega ao
seu correspondente 5', aqui. Então este aqui e este aqui
pertencem ao mesmo filamento. Se seguir este aqui, nós veremos que este pertence
ao mesmo filamento. Agora, a primeira coisa que vamos fazer
é uma breve revisão da replicação do DNA. Para que a duplicação ocorra é necessário
que a dupla fita de DNA seja dividida, para que seja construído um novo
filamento em cada uma das duas pontas. Você pode imaginar isso aqui como um zíper, um zíper que pode ser aberto e construído 2 zíperes a partir de 1. Na verdade, é mais complexo do que dizer:
"abra o zíper e crie um novo zíper a partir deste". Este processo envolve um grupo de
enzimas e outros elementos que mesmo neste diagrama não foram representados. Aqui, estamos mostrando
apenas os atores primários, aqueles que você ouve discutir quando
as pessoas falam sobre replicação do DNA. A primeira coisa que precisa acontecer é a dupla
hélice do DNA estar enrolada em um dos lados. Eu vou escrever isso aqui. Enrolada. Quanto mais enrolada desse lado mais
fácil será desenrolar desse lado de cá. Para abrir o zíper é necessário uma enzima
que ajuda a desenrolar da dupla hélice. Esta enzima é a topoisomerase. Este mecanismo realizado pela topoisomerase
quebra temporariamente a estrutura das fitas, deixando-as desenroladas. A partir disso, a enzima helicase entra em ação. A enzima helicase não parece com um pequeno triângulo, como aqui representado, seria mais fascinante se você visse
a estrutura molecular dela. O que a helicase faz é quebrar as pontes
de hidrogênio entre as bases nitrogenadas. Essas são as pontes de hidrogênio
e essas são as bases nitrogenadas, aqui apresentadas pela adenina e pela timina. A helicase quebra a ligação
entre as bases nitrogenadas. Então, primeiro a topoisomerase
desenrola a molécula de DNA, e, depois, a helicase rompe com as pontes de hidrogênio presentes entre as bases nitrogenadas. Então, precisamos pensar nestes dois filamentos
como diferentes, porque como eu mencionei, só podem ser adicionados
nucleotídeos no sentido 5' para 3'. Assim, nessa parte inferior do flamento
que chamaremos de fita leading, para adicionar nucleotídeos é bastante simples. Lembre-se que essa é a extremidade 5', por isso, os nucleotídeos podem
ser adicionados nesse sentido. Este é o sentido 5' para 3'. Tudo o que precisa acontecer é começar o processo,
é necessário um primer de RNA. O elemento que coloca esse primer de RNA
é a DNA primase. Vamos falar um pouco mais sobre os elementos que estão relacionados com o flamento leading. Um primer de RNA é adicionado aqui. Uma vez que há um indicador, a DNA polimerase
pode começar a adicionar nucleotídeos. A DNA polimerase pode adicionar nucleotídeos
para a extremidade 3', então, nesse sentido. A razão pela qual a fita leading faz isso de forma fácil é porque a DNA polimerase,
aqui representada por este retângulo, segue adicionando nucleotídeos
de forma contínua na extremidade 3'. À medida que o zíper vai sendo aberto, a DNA polimerase apenas continua adicionando nucleotídeos no sentido da extremidade 3'. Deixe-me ser claro. Este filamento aqui embaixo vai no sentido 5' para 3'. Este aqui em cima vai no sentido 3' para 5'. Neste filamento, os nucleotídeos não podem
ser adicionados como neste filamento, então, como a biologia lida com isso? Bom, ela lida com isso adicionando primers à direita. Quando essa abertura acontece,
a DNA primase adiciona primers, que, nesse diagrama, é representado como 1 nucleotídeo, mas que podem ser muitos, cerca de 10. Então, imagine que a DNA primase
adicione 10 nucleotídeos aqui. Assim, a DNA primase vai ao longo
da fita lagging, nessa direção, eu poderia dizer que no topo da fita, adicionando primers de RNA, adicionando vários núcleotídeos. Uma vez finalizado com o primer de RNA, a DNA polimerase pode adicionar
nucleotídeos no sentido 5' para 3', adicionando nucleotídeos na extremidade 3'. Então, a DNA polimerase pode
começar a adicionar DNA assim. Então, você pode imaginar este processo,
a DNA primase coloca um primer aqui, que começa a construir
o filamento no sentido 5' a 3'. Começa a construir assim, então,
a DNA primase pula e começa novamente. Então, termina com todos esses fragmentos de DNA. Estes são chamados de fragmentos de Okazaki. Todos estes fragmentos podem ser
colocados juntos pela DNA ligase. A DNA ligase não só coloca o fragmento
como também o RNA substituído por DNA. Quando tudo estiver feito,
terá o DNA replicado, ou seja, terão duas fitas de dupla hélice, uma fita lagging, que replica de forma lenta, e uma fita leading, que replica de forma mais rápida.