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.
Em células procarióticas, cujo DNA é circular, esse processo inicia-se em um único ponto. ... O processo de replicação ocorre nos dois sentidos da fita de DNA. Na replicação, uma cadeia de DNA separa-se, nucleotídeos livres ligam-se nas fitas simples e, assim, duas novas moléculas surgem.
A replicação do DNA é semiconservativa, o que significa que cada fita na dupla hélice atua como modelo para a síntese de uma nova fita complementar. Esse processo tem início com uma molécula e leva a formação de duas moléculas "filhas", cada uma com uma dupla hélice recém-formada contendo uma fita nova e uma velha.
Então, uma diferença importante entre os mecanismos de replicação de procariontes e eucariontes refere-se à quantidade e à natureza das origens de replicação. Enquanto as bactérias apresentam apenas uma origem de replicação em seu cromossomo, a replicação de uma molécula de DNA eucariótico inicia-se em diversos sítios.
Nos eucariontes a transcrição ocorre no núcleo, enquanto a tradução ocorre no citoplasma. Já nos procariontes tal separação celular não existe, sendo os dois processos muito bem acoplados no espaço.
Didaticamente, o processo de replicação do DNA pode ser dividido em três etapas: iniciação, alongamento e terminação.
Como a abertura da dupla fita é gradual a partir da forquilha de replicação e o sentido de replicação deve ser obrigatoriamente na direção 5´ para 3´, a síntese das duas fitas ocorre de forma descontínua, ou seja, em sentidos opostos.
De um lado, a fita nova pode ser feita de forma contínua, de fora para dentro (da extremidade aberta para o fundo da forquilha), do outro lado a síntese tem que ser feita de dentro para fora. Por isso a fita feita desta forma é chamada fita descontínua.
O processo de replicação do DNA ocorre da seguinte maneira: O DNA é envolto em moléculas proteicas especiais denominadas histonas. A combinação do DNA com as proteínas são chamados nucleossomos. Em seguida os nucleossomos são empacotados e o resultado de DNA mais proteínas compactados são chamados de cromatina.
Todos esses iniciadores são proteínas que ativam a replicação de DNA. Por exemplo, a DNAa é um fator de iniciação de replicação que promove o desenrolamento de DNA em OriC. O início da fase de iniciação da replicação do DNA é determinado pela concentração da proteína DnaA.
A replicação do DNA requer outras enzimas além da DNA polimerase, incluindo DNA primase, DNA helicase, DNA ligase, e topoisomerase. DNA polimerase: DNA polimerases são responsáveis pela síntese do DNA, elas adicionam nucleotídeos, um por um, à fita crescente de DNA, incorporando somente aqueles que são complementares à fita molde.
O mecanismo de replicação dos eucariotos difere-se dos procariotos. O eucarioto possui uma fita dupla hélice, ou seja, contém duas fitas enroladas e que são mantidas presas por ligações de pontes de hidrogênio. Sua replicação se dá a partir de um ponto, determinado como ponto de origem (figura 1).
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