Replicação do DNA Procariótico
As células procarióticas, possuem replicação bidirecional, portanto ao contrário das eucarióticas tem somente uma única origem de replicação, essa única origem possui duas forquilhas de replicação que se movem em sentidos opostos ao redor do cromossomo circular.
A replicação procariótica foi demonstrada por experimentos realizados com vírus bacteriófagos que infectam a bactéria E.coli:
O bacteriófago lambda contém uma única molécula linear de DNA, já o cromossomo da bactéria E.coli é único porque contém na ponta 5’ de cada filamento uma região unifilamentar, com comprimento de 12 nucleotídeos, essas pontas são chamadas coesivas ou adesivas porque são complementares uma a outra e podem se parear através de pontes de hidrogênio formando uma estrutura circular.
Após o bacteriófago lambda ser injetado na célula hospedeira ele se converte em molécula circular fechada, essa conversão de uma forma circular com pontes de hidrogênio em uma forma circular covalentemente fechada é catalizada por uma enzima DNA ligase .
A demonstração da replicação bidirecional no cromossomo lambda foi facilitada pela diferenciação que ele possui em regiões que contém alguns segmentos com alto conteúdo de adenina-timina.
Maria Schnnos e Ross Iman usaram essas regiões ricas em A-T como marcadores físicos para demonstrar através de uma técnica de mapeamento, que a replicação do cromossomo lambda possui somente uma origem de replicação, e que a replicação ocorre bidirecionalmente ao invés de unidirecionalmente.
Para realizar esse experimento Maria Schnnos e Ross Iman utilizaram o processo de desnaturação, onde a molécula é exposta a altas temperaturas ou pH muito alto, o que faz com que as ligações de hidrogênio que mantém os dois filamentos de polinucleotídeos juntos seja quebrada, os pares A-T se separam mais facilmente do que os pares G:C pois eles se ligam somente com duas pontes de hidrogênio enquanto os C:G se ligam com três pontes de hidrogênio
Como ocorreu a experiência:
Cromossomos lambda são expostos a pH 11,05 por 15 minutos.
Através do microscópio eletrônico observou-se que os grupos A-T se desnaturam e formaram bolhas e os grupos C-G permaneceram inalterados.
Examinaram os pontos de ramificação (estruturas em foram da Y) que e a posição das bolhas de desnaturação, por várias replicações, atraves dessa observação demonstraram que ambos os pontos de ramificação são forquilhas de replicação que se movem em sentidos opostos ao redor do núcleo circular.
Resultado: Os resultados demonstraram claramente que a replicação do cromossomo lambda é bidirecional.