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Biologia · Glossário

O que é A forquilha de replicação e as enzimas dela?

Definição 18.2 Biologia universitária — 1.º ano · Capítulo 18 — Replicação do DNA e mitose

A replicação começa numa origem — uma no cromossomo bacteriano, dezenas de milhares num genoma eucariótico — em que a hélice é aberta e duas forquilhas de replicação se afastam em sentidos opostos. Em cada forquilha: uma helicase desenrola a hélice (um ATP por par de bases), proteínas de ligação a fita simples mantêm as fitas separadas afastadas, e uma topoisomerase à frente da forquilha alivia a torção que o desenrolamento acumula. A DNA-polimerase acrescenta nucleotídeos apenas à hidroxila 3′3' de uma cadeia existente, de modo que toda fita nova cresce de 5′→3′5' \to 3' e nenhuma consegue começar do nada: uma primase deposita antes um curto iniciador de RNA que a polimerase estende. No molde lido de 3′→5′3' \to 5' a fita nova cresce continuamente rumo à forquilha: é a fita contínua. No outro molde a fita nova precisa crescer se afastando da forquilha, em pedaços de 1000 to 2000 1000\text{ to }2000\, nucleotídeos nas bactérias e de 100 to 200 100\text{ to }200\, nos eucariotos, os fragmentos de Okazaki, cada um com o próprio iniciador: é a fita descontínua. Uma segunda polimerase substitui os iniciadores por DNA e uma ligase sela os fragmentos numa única fita.

Uma forquilha de replicação. A helicase abre o duplex parental; a fita contínua é copiada sem interrupção rumo à forquilha, e a fita descontínua para trás, em fragmentos de Okazaki, porque as polimerases só constroem no sentido 5' 3'.
Uma forquilha de replicação. A helicase abre o duplex parental; a fita contínua é copiada sem interrupção rumo à forquilha, e a fita descontínua para trás, em fragmentos de Okazaki, porque as polimerases só constroem no sentido 5′→3′5' \to 3'.

Exemplos

Exemplo 18.4 (Velocidade e pontos de partida)

Uma forquilha bacteriana avança 1000 1000\, pares de bases por segundo: duas forquilhas copiam os 4.6 Mb4.6\,\mathrm{Mb} da E. coli em 40 min40\,\mathrm{min} e, em meio rico, em que a célula se divide a cada vinte, uma nova rodada começa antes que a anterior termine. Uma forquilha eucariótica, retardada pela cromatina, avança 50 50\, por segundo: copiar um cromossomo humano de 250 Mb250\,\mathrm{Mb} a partir de uma única origem levaria um mês, e por isso o genoma é copiado a partir de umas 40 00040\,000 origens em oito horas, numa ordem fixa para cada tipo celular.

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