04 - Genética e Biologia Molecular

O considerável comprimento de um cromossomo humano exige que a duplicação se inicie em milhares de locais ao mesmo tempo, a fim de completar a síntese de toda a molécula dentro da fase S do ciclo celular.

Em caso de duplicação imprópria, a célula reconhece o erro e ativa o sistema de reparo de DNA: bloqueio do ciclo celular e apoptose.

Cada cadeia complementar do DNA funciona como molde para a síntese da nova cadeia durante a duplicação. Estudos de duplicação do DNA utilizando isótopos marcados N14 mostraram que os produtos da duplicação do DNA não incluíam a dupla hélice original, mas metade dela. Verificou-se que cada molécula-filha de DNA, após a duplicação, era composta por uma fita parental, e a nova era recém-sintetizada, contendo o N14 marcado. Dessa forma, comprovou-se que o processo era semiconservativo.

Evidências por microscopia eletrônica mostraram que o DNA, durante sua duplicação, formava estruturas em Y, que consistiam nas forquilhas de duplicação do DNA, indicando que a separação das duas fitas e a duplicação acontecia simultaneamente. Assim que a dupla hélice começa a se separar, as regiões da fita simples são utilizadas como molde, tornando-se imediatamente novas regiões de fita dupla.

Uma outra questão importante é referente à capacidade de duplicação do DNA em função do tempo. Verificou-se que a duplicação se inicia simultaneamente ou gradativamente em diversos pontos do cromossomo, formando fragmentos, chamados fragmentos de Okasaki, que posteriormente são todos ligados. A velocidade de síntese do DNA é de cerca de 1000 nucleotídeos por segundo.

Animação 6