FacebookTwitterEmailPrint
What Is DNA Replication?
DNA replication is the process where your cells create exact copies of their genetic code. Para fazer isso, suas células dependem dos nucleotídeos que compõem o seu DNA. Os nucleotídeos são compostos de um grupo fosfato, um açúcar de cinco carbonos e uma de quatro bases nitrogenadas: adenina, timina, citosina e guanina – muitas vezes encurtadas para A, T, C e G. Estas bases têm um padrão de ligação específico, onde A se liga a T, e C se liga a G, para formar pares de nucleotídeos. Os pares de nucleotídeos ligados formam uma estrutura tipo escada torcida chamada dupla hélice, onde cada degrau da escada é um par de nucleotídeos ligados.
Para replicar o DNA, as ligações entre as bases dos nucleotídeos são quebradas, de modo que a dupla hélice se divide em duas. Com a ajuda de uma enzima chamada DNA polimerase, cada base é então ligada a um novo parceiro – como antes, A com T, e C com G – para formar uma nova cadeia de DNA. Este padrão específico de ligação resulta em duas cópias da molécula de DNA sendo criada a partir da versão original.
Em ocasiões, a DNA polimerase irá acidentalmente combinar as bases erradas, tais como ligar um A com um C ao invés de um T. Este é um problema, pois este tipo de erros pode resultar em uma mutação, uma mudança hereditária no DNA. Para evitar isso, a DNA polimerase ‘prova’ e pára de se replicar se detectar um erro. Assim que outras enzimas corrijam o erro, a DNA polimerase pode retomar e continuar até que o processo de replicação de DNA esteja completo. Esta atividade de revisão é tão eficaz que, em média, apenas uma mutação ocorre para cada 100 milhões de bases.
Por que o DNA Replica?
Replicação de DNA tem um papel importante no crescimento e renovação das células. Os organismos em crescimento estão constantemente a criar novas células à medida que se desenvolvem para um corpo maior. E ao longo do tempo, algumas células podem ficar danificadas, envelhecer ou morrer. Para manter seu corpo funcionando corretamente, é importante que estas células sejam rapidamente substituídas por novas. As células realizam esta renovação e crescimento através do processo de divisão celular, no qual uma célula se divide ao meio para formar duas novas células. Para que uma célula se divida, ela deve primeiro fazer uma cópia de seu próprio DNA, que é o código genético que ela precisa para funcionar corretamente. É muito importante que seu DNA seja replicado com precisão, com novas células recebendo uma cópia exata de sua seqüência genética.
Como foi descoberto o processo de replicação do DNA?
Por muitos anos, os cientistas não tinham certeza de como uma célula replicou seu DNA. Três teorias concorrentes foram propostas. A primeira teoria, conhecida como modelo conservador, afirmava que a dupla hélice de DNA original permanecia completamente intacta, e a nova cópia não tomava emprestada nenhuma molécula do original. O modelo semiconservador sugeriu que o DNA desenrolou-se durante a replicação, com cada fio servindo como um modelo para nova síntese. Finalmente, no modelo dispersivo, acreditou-se que a dupla hélice original foi quebrada em muitos pedaços pequenos, com alguns desses pedaços terminando dentro de cada novo fio.
O debate foi finalmente resolvido em 1958 por dois cientistas chamados Matthew e Franklin Stahl. Em uma experiência de biologia agora famosa, eles cultivaram bactérias dentro de uma solução especial para rotular o DNA de todas as células com um marcador. Eles então usaram um marcador diferente para rotular apenas o DNA que foi recentemente sintetizado. Descobriram que o ADN replicado continha sempre um fio da molécula de ADN original e um fio que se formou recentemente. Isto provou que o modelo semiconservador de replicação de DNA estava correto.