Estrutura do DNA

O DNA é como uma longa "escada em espiral" que carrega as instruções genéticas. Essa escada é feita de duas fitas que se enrolam, formando uma dupla-hélice. Cada uma dessas fitas é composta por pequenos blocos chamados nucleotídeos.

 

Um nucleotídeo é formado por três partes principais:

1. Um açúcar (desoxirribose).

2. Um grupo fosfato.

3. Uma base nitrogenada.

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Agora, esses nucleotídeos se conectam uns aos outros para formar a fita do DNA. Eles se ligam entre si por uma ligação especial chamada ligação fosfodiéster, onde o grupo fosfato conecta dois açúcares de nucleotídeos vizinhos. Isso cria uma "coluna vertebral" de açúcar-fosfato para cada fita da escada.

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As bases nitrogenadas são como os degraus da escada e são de quatro tipos:

• Adenina (A).

• Timina (T).

• Citosina (C).

• Guanina (G).

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Essas bases se conectam no meio, unindo as duas fitas da escada. Elas formam pares específicos:

• Adenina (A) se conecta sempre com Timina (T).

• Guanina (G) se conecta sempre com Citosina (C).

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É importante lembrar que essas bases são ligadas por ligações fracas chamadas ligações de hidrogênio.

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Além disso, as duas fitas de DNA têm direções opostas: uma vai de 5' para 3', e a outra de 3' para 5'. Isso significa que elas são antiparalelas.

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Processo de replicação do DNA

Em resumo, a replicação do DNA ocorre no sentido 5’ → 3’ e as fitas são separadas pela atuação de enzimas, que quebram as ligações entre as bases nitrogenadas e desenrolam as cadeias, abrindo a dupla hélice.

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Conforme a despiralização do DNA acontece, outras enzimas atuam catalisando a síntese de duas novas sequências utilizando as fitas-mãe como molde. Cada fita criada se une a uma fita original do DNA. Por isso, o processo é classificado como semi-conservativo.

 

Pelo fato de que a divisão celular resulta na perda de cromossomos, principalmente na divisão mitocondrial, o que leva a necessidade da duplicação do DNA, uma vez que o DNA é semiconservativo.

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O DNA é uma molécula em dupla hélice e para ocorrer a sua duplicação o primeiro passo é descompactar essa estrutura pela ação da enzima DNA helicase. A helicase reconhece a origem da replicação e atua quebrando as ligações de hidrogênio nas bases nitrogenadas A-T e C-G. Esse processo ocorre em vários pontos e forma "bolhas de replicação".

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Conforme as ligações se desfazem é como se fosse um zíper abrindo e, por isso, essa etapa faz surgir uma estrutura em forma de Y chamada de forquilha de replicação, o ponto de partida para a replicação.

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Durante a replicação do DNA, a enzima primase é responsável por sintetizar pequenos segmentos de RNA chamados primers. O primer é necessário para fornecer um ponto de partida para a DNA polimerase, já que essa enzima só pode adicionar novos nucleotídeos a uma cadeia existente.

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A enzima DNA polimerase é a enzima de replicação responsável por ampliar a nova cadeia adicionando as bases (A, C, G e T). Essa etapa é direcionada da extremidade 5’, com um grupo fosfato, para extremidade 3’, com um grupo hidroxila. Essa fase é chamada de replicação contínua.

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Entre os primers ligados à fita original, vários pedaços de DNA são anexados e são chamados de fragmentos de Okazaki. Como os trechos precisarão ser unidos posteriormente, essa fase recebe o nome de retardada (porque o DNA é construído em pedaços separados e não de forma contínua, o que faz o processo ser mais lento).

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A enzima exonuclease é responsável por remover os primers das fitas originais após a formação fitas contínuas e descontínuas. Para evitar erros de sequenciamento uma revisão e, se necessário, uma correção é realizada por outra exonuclease.

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em seguida, a enzima DNA ligase une os fragmentos de Okazaki conectando os intervalos entre eles. Ela faz isso formando ligações fosfodiéster entre os nucleotídeos, juntando as partes de DNA e criando uma fita contínua.