Replicação do ADN

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Figura 1: Clássico esquema da replicação, demonstrando o modelo de replicação semiconservativo (omitidas as enzimas que participam do processo).

A replicação é o processo de duplicação de uma molécula de DNA de dupla cadeia (hélice). Os mecanismos de replicação dos procariotos e eucariotos não são idênticos. Como cada cadeia de DNA contém a mesma informação genética, qualquer uma delas pode servir como molde. Por isso a replicação do DNA é dita semi-conservativa.

A replicação deve acontecer antes da divisão celular. Em procariotos a replicação ocorre entre as divisões celulares, enquanto que nos eucariotos ocorre na fase S da interfase (para maiores detalhes, veja ciclo celular). A replicação também pode ser reproduzida em laboratório através de um ensaio conhecido como PCR.

Os mecanismos de verificação de erros, a nível celular, permitem que a replicação do ADN seja praticamente perfeita[1][2].

Introdução

Figura 2: DNA

O DNA é um polímero de nucleotídeos unidos entre si por ligações fosfodiéster. As fitas complementares estão ligadas por ligações de hidrogênio. Nas células, cada cadeia está orientada em sentido contrário ao da outra (antiparalelismo). Os nucleotídeos são compostos por açúcar (pentose), radicais fosfatos e bases nitrogenadas. As bases nitrogenadas são:

Figura 3: Complementariedade das bases

Os nucleotídeos de uma cadeia da molécula de DNA podem interagir com os da cadeia complementar através de ligações de hidrogênio entre suas bases nitrogenadas, sendo que a adenina se liga por meio de duas ligações de hidrogênio à timina, e a citosina se liga através de três ligações com a guanina (figura 3).

O DNA se replica sozinho

Para que o processo de replicação se inicie é necessária a atuação de uma enzima, a helicase. A enzima liga-se à cadeia de DNA e desliza sobre esta, quebrando as ligações entre as duas cadeias de nucleótidos - ligações de hidrogênio - ficando então as duas cadeias de DNA separadas. Em seguida, os nucleotídeos livres existentes no núcleo ligam-se, por complementaridade de bases, à cadeia de DNA. De uma cadeia original de DNA formam-se duas. A replicação do DNA é o processo de auto-duplicação do material genético, mantendo o padrão de herança ao longo das gerações.

Cada cadeia do DNA é duplicada formando uma fita híbrida, isto é, a cadeia velha pareia com a cadeia nova formando um novo DNA; de uma molécula de DNA formam-se duas outras iguais a ela. Cada DNA recém formado possui uma das cadeias da molécula-mãe, por isso o nome semi-conservativa.

Ao mesmo tempo em que a helicase vai abrindo a molécula de DNA, outra enzima chamada polimerase liga um grupo de nucleotídeos que se pareiam com os nucleotídeos da molécula-mãe.

Além da capacidade de duplicação, o DNA também é responsável pela síntese de outro ácido nucleico muito importante para a célula: o ácido ribonucleico ou RNA. Da mesma forma que o DNA, o RNA também é uma molécula grande, formada por várias partes menores chamadas nucleotídeos. Por isso diz-se que tanto DNA como RNA são polinucleotídeos.

A duplicação do DNA explica a grande semelhança existente entre as várias gerações de uma determinada espécie,uma vez que o equipamento genético-representado basicamente pelo conjunto de moléculas de DNA que um organismo possui mantém-se mais ou menos inalterado ao se transferir de pais para filhos.