6.6:

6.6: Síntese da Fita Atrasada

Lagging Strand Synthesis

JoVE Core
Molecular Biology

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JoVE Core Molecular Biology

Lagging Strand Synthesis

6.5: Proofreading

6.7: DNA Helicases

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01:59 min

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November 23, 2020

Overview

Durante a replicação, as cadeias complementares no DNA de cadeia dupla são sintetizadas a diferentes velocidades. A replicação começa primeiro na cadeia líder. A replicação começa mais tarde, ocorre mais lentamente, e prossegue descontinuamente na cadeia atrasada.

Existem várias diferenças importantes entre a síntese da cadeia líder e a síntese da cadeia atrasada. 1) A síntese da cadeia líder ocorre na direção da abertura do garfo de replicação, enquanto que a síntese da cadeia atrasada acontece na direção oposta. 2) Para a síntese da cadeia líder, é necessário um único primer, enquanto que são necessários vários primers de RNA para a síntese da cadeia atrasada. 3) Após a síntese do primer inicial, a cadeia líder necessita apenas de DNA polimerase para a continuação da replicação , enquanto que a cadeia atrasada necessita de várias enzimas, incluindo DNA polimerase I, RNase H, e ligase. 4) A cadeia líder é sintetizada como uma peça contínua, enquanto que a cadeia atrasada é sintetizada como uma série de peças mais curtas chamadas fragmentos de Okazaki. Assim, a síntese de cadeia atrasada é um processo multipassos que envolve uma coordenação sofisticada entre diferentes moléculas.

Devido aos diferentes tamanhos do genoma dos procariotas e eucariotas, o processo de síntese da cadeia atrasada difere entre eles. A diferença mais proeminente é o comprimento dos fragmentos de Okazaki. O comprimento médio do fragmento de Okazaki é de cerca de 1000 a 2000 nucleótidos em procariotas, mas apenas 100 a 200 nucleótidos em eucariotas.

Transcript

As vertentes complementares em DNA de fita dupla replicam em taxas diferentes. Em uma vertente, o processo de replicação é contínuo e rápido. Esta vertente recém-formada da filha é chamada a vertente principal.

Na outra vertente, o processo de replicação é descontínuo, relativamente lento, e começa ligeiramente mais tarde. Esta vertente da filha é conhecida como a vertente lagging mais atrasada. A DNA polimerase só pode sintetizar DNA na direção 5 prime a 3 prime.

Por causa disto, a principal vertente é sintetizada continuamente. No entanto, a DNA polimerase não pode sintetizar DNA em direção 3 prime a 5 principal sobre a vertente mais atrasada. Para tratar deste problema, a síntese do DNA é realizado descontinuamente na direção 5 prime a 3 na principal.

A enzima DNA primasse, que está presente próximo à abertura da forquilha de replicação, sintetizará múltiplos RNA primários sobre a vertente mais atrasada a medida que o DNA desenrola. Então DNA polimerase sintetiza DNA no final do primer até encontrar o próximo primer. Este ciclo de síntese do primer por primasse e subsequente alongamento de DNA pela polimerase continua ao longo da vertente mais atrasada.

Os fragmentos de DNA curto resultantes são conhecidos como fragmentos de Okazaki. A enzima RNase H então remove os primers RNA intercalados entre os fragmentos de Okazaki. Outra polimerase do DNA então preenche os espaços vazios deixados após a remoção dos primers do RNA.

No entanto, a DNA polimerase não pode preencher os espaços presentes entre fragmentos de Okazaki. Esta tarefa final é realizada pela enzima DNA ligase, que junta o fim do fragmento 3 prime com o fim 5 prime de outro, a fim de fazer a descontinuada vertente atrasada 00:01:57.280 00:02:00.450 em uma vertente contínua.

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