Aula sobre Replicação de Genomas Lineares e Organelas

Objetivos da Aula

• Entender o mecanismo de manutenção das extremidades dos genomas lineares durante o processo de replicação.
• Conhecer alguns mecanismos de replicação que ocorrem em bacteriófagos e organelas.

Introdução à Replicação do DNA

• Revisão do processo de replicação do DNA.
• As fitas de DNA têm extremidades 5' e 3'. A replicação ocorre no sentido 5' para 3'.
• A DNA polimerase necessita de uma sequência iniciadora de RNA sintetizada pela enzima primase para iniciar a síntese da nova fita de DNA.

Problema das Extremidades

• A sequência de RNA não pode permanecer na molécula de DNA.
• A enzima RNAse remove o iniciador de RNA, evitando que a fita de DNA fique mais curta a cada replicação.
• Telômeros nos cromossomos eucariontes evitam o encurtamento contínuo das fitas de DNA.

Estratégias Alternativas em Diferentes Organismos

• Paramecium: DNA mitocondrial pode formar estruturas de grampo nas extremidades.
• Bacteriófagos e Vírus: Apresentam mecanismos como a conversão de uma réplica linear em uma molécula circular ou multimérica, e o uso de proteínas ligadas covalentemente às extremidades do DNA.

Síntese dos Telômeros

• Telômeros são formados por sequências repetitivas ricas em guanina.
• A enzima telomerase (ribonucleoproteina) sintetiza telômeros usando um RNA como molde.
• Telomerase ajuda na manutenção do comprimento das fitas de DNA durante a replicação.

Mecanismo do Círculo Rolante

• Bactérias possuem DNA extra (plasmídeos) que replicam por esse mecanismo.
• O DNA circular é replicado pela ação de uma enzima nucleasse, que gera extremidades livres para a DNA polimerase.
• Resulta em uma cauda de DNA simples que pode ser clivada em monômeros ou multiméricos e convertida em DNA de fita dupla.

Replicação de DNA em Organelas (Mitocôndrias e Cloroplastos)

• DNA em organelas como mitocôndrias e cloroplastos é de dupla fita circular.
• A replicação começa nas origens de replicação, com um descompasso entre a síntese das fitas L e H.
• Requer ação das enzimas primase e DNA polimerase.
• Encerra com a remoção das sequências iniciadoras por endonucleases e selagem das fitas por ligases.

Esses pontos cobrem os principais conceitos da aula sobre a replicação de genomas lineares e em organelas, destacando os mecanismos envolvidos e as soluções adaptativas em diferentes organismos.