O EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO

EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO AULA 3

1. A molécula de DNA de um plasmídeo é circular. Explique porque essa molécula pode estar na confirmação supercoil? Que enzimas celulares podem reduzir o supercoil?

No início, pensava-se que todas as moléculas de DNA eram lineares, no entanto, foi observado que alguns DNAs são circulares, por exemplo, alguns cromossomos de vírus, bactérias e também pequenos elementos genéticos de algumas bactérias capazes de realizar replicação autônoma, os chamados Plasmídeos, geralmente são moléculas de DNA circular (Watson et al., 2015).

O DNA é uma estrutura bastante flexível, quando suas extremidades estão livres, as fitas lineares do DNA podem sofrer rotação livremente, organizando as alterações na quantidade de vezes que as cadeias da dupla hélice se torcem uma sobre a outra. Porém, quando as duas extremidades estão ligadas, representando uma molécula de DNA circular, o número de vezes que uma cadeia se torce sobre a outra não pode variar (Watson et al., 2015).

Geralmente o DNA circular se encontra tensionado, de modo que o eixo da dupla hélice cruza sobre si mesmo, diversas vezes, no espaço tridimensional, causando uma supertorção ou superenrolamento. Nesse sentido, um dos procedimentos para remover esse superenrolamento, é tratar o DNA com a enzima DNase I para romper algumas ligações fosfodiéster. Além disso, as enzimas topoisomerases também auxiliam esse processo de supertorção, pois catalisam a quebra nas moléculas de DNA usando ligações covalentes para segurar as moléculas que foram quebradas. A topoisomerase controla o superenrolamento da molécula de DNA. É denominada dessa forma porque altera o número de ligações do DNA circular, sem alterar sua estrutura covalente (Watson et al., 2015).

2. O que é o nucleossomo e quais seus componentes principais?

O nucleossomo é a unidade fundamental da cromatina, sendo o primeiro nível de organização cromossômica, com uma estrutura formada por oito unidades de proteínas básicas denominadas histonas, que formam um arranjo em que o DNA se enovela. Esse conjunto denominado nucleossomo é formado pelas histonas H2a, H2b, H3 e H4 e um segmento de DNA de cerca de 200 pares de bases (Ribeiro, 2009; Alberts, 2017).

[pic 1]3. Numere os carbonos das duas riboses nos nucleotídeos abaixo (que representam um processo de replicação.

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4. Por que a replicação do DNA ocorre sempre na direção 5’→3’?

O processo de replicação de DNA ocorre quando as duas fitas originais atuam como moldes para a formação de novas fitas inteiras, essa replicação da dupla-hélice ocorre de forma semiconservativa. Um dos mecanismos mais simples para a replicação seria o crescimento contínuo das duas cadeias polipeptídicas, no entanto, devido ao antiparalelismo das fitas do DNA, esse mecanismo exigiria que uma das fitas fosse polimerizada na direção 5’→3’ e a outra na direção 3’→5’, necessitando de duas enzimas DNA-polimerase diferentes. Porém, as DNA-polimerases nas forquilhas de replicação só podem sintetizar na direção 5’→3’ (Alberts et al., 2017).

A fita que está na direção 5'→3' é chamada de fita líder ou contínua, enquanto a que está na direção oposta demora mais para ser feita, e é chamada de descontínua ou fita retardada. Esse mecanismo demonstra uma assimetria no processo de replicação do DNA. Na fita retardada, a direção da união dos nucleotídeos é oposta à direção do crescimento da cadeia de DNA. A produção dessa fita pelo mecanismo descontínuo e “ao contrário” significa que somente o tipo de DNA-polimerase 5’ para 3’ é utilizado na replicação de DNA. (Alberts et al., 2017; Ceccatto, 2015).

5. A figura abaixo representa um segmento de uma fita simples de DNA.

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A) Indique quais são as prováveis bases representadas nessa estrutura.

B) Na figura marque o que representa a cadeia fosfodiéster.

C) Qual a extremidade 5’ e qual a extremidade 3’ dessa molécula? Qual delas tem fosfato e qual tem –OH?