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Replicacion dna (versión reducida)

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Replicacion dna (versión reducida)

  1. 1. REPLICACIÓN DEL ADN
  2. 2. GENERALIDADES La replicación del DNA se da cuando éste hace una copia de sí mismo por medio de un enzima que además de ser muy exacto posee un sistema de reparación de errores. Es un proceso semiconservativo porque cada uno de los dos DNA hijo tiene una cadena del DNA anterior. EN PROCARIOTAS 1. Un lugar origen de replicación: la separación y la replicación a la vez 2. Avance es bidireccional por lo que se acorta el tiempo. 3. En el sitio en que empieza la replicación se organizan las proteínas en un complejo llamado replisoma. EN EUCARIOTAS 1. DNA es mucho más grande y lineal. 2. Hay varios orígenes de replicación y es unidireccional. El avance es más lento que en procariotas ya que hay más proteínas asociadas al DNA que hay que liberar. 3. Será un proceso semidiscontinuo.
  3. 3. EL EXPERIMENTO DE MESSELSON Y STAHL (I). Tras el descubrimiento de la doble hélice, se proponen tres mecanismos de copia del ADN: conservativo, semiconservativo y dispersivo. En 1958, estos dos investigadores se propusieron distinguir entre estas tres posibilidades de replicación del ADN.
  4. 4. La replicación resultó ser SEMICONSERVATIVA, es decir, cada una de las hebras se copiaba completa y “de novo”
  5. 5. ¿QUÉ VAMOS A VER A PARTIR DE AHORA? LA HORQUILLA DE REPLICACIÓN
  6. 6. ELEMENTOS NECESARIOS EN LA REPLICACIÓN DEL ADN. 1. ADN polimerasas. Enzimas que añaden nucleótidos nuevos al extremo 3’, y sólo a este extremo. 2. Nucleósidos (desoxirribosa y base nitrogenada), que son la forma activa del nucleótido. 3. ATP, que se une a nucleósido en el momento de la polimerización, liberándose un pirofosfato. 4. Cebador, que es un pequeño fragmento de ADN con un 3’ libre, que sirve para que la polimerasa comience la adición de nucleótidos.
  7. 7. VARIAS DNA POLIMERASAS (en procariotas) 1. DNA polímerasa I: a. Replicación y reparación del DNA. b. Elimina los cebadores (fragmentos de ARN) y los sustituye por los fragmentos de ADN correctos. 2. DNA polimerasa II: implicada exclusivamente en la reparación del ADN. 3. DNA polimerasa III: a. Es la principal implicada en la replicación, formada por 10 subunidades distintas y normalmente funciona como un dímero. b. Cada monómero copia una cadena. c. Función exonucleasa para degradar DNA desde los extremos 3’5’: CORREGIR ERRORES. Si una base está mal puesta distorsiona la molécula, por lo que se detecta el error, retrocede y lo corrige. La tasa de error es del orden de 10-5, pero con la corrección desciende hasta 10-8.
  8. 8. POLIMERIZACIÓN 5' -> 3': ESTRUCTURA QUÍMICA DE LA DOBLE HÉLICE EN POLIMERIZACIÓN. Los nucleótidos que se van añadiendo son trifosfato, de modo que la rotura y eliminación de un pirofosfato produce la energía necesaria para que se establezca el enlace fosfodiéster entre el nucleótido entrante y el 3’-OH del último nucleótido añadido.
  9. 9. Aunque la replicación parezca un proceso sencillo, se dan varias complicaciones. Veamos sus fases: 1. La doble hélice debe desnaturalizarse parcialmente en unos puntos denominados orígenes de replicación: helicasa. 2. Las helicasas generan tensión, por lo que se hacen necesarias las topoisomesaras. 3. Las girasas son otras enzimas encargadas de la eliminación de superenrrollamientos. 4. Las cadenas sencillas generadas se estabilizan por proteínas SSB. 5. Para el comienzo es necesaria la síntesis de cebadores, pequeños fragmentos de ARN, por parte de la primasa. La primasa se une a la helicasa y forma el primosoma. 6. La síntesis de ADN la realiza la : ADN-polimerasa III: 10 polipéptidos diferentes. Esta enzima lee en sentido 3' 5' y sintetiza la nueva cadena en dirección 5'3‘. CONSECUENCIA: una cadena se sintetiza de modo continuo y otra de modo discontinuo. MÁS ELEMENTOS NECESARIOS EN LA REPLICACIÓN DEL ADN. PROBLEMAS A RESOLVER EN LA REPLICACIÓN DEL ADN.
  10. 10. … Y AÚN MÁS ELEMENTOS EN LA REPLICACIÓN: EL PROBLEMA DE LA SÍNTESIS DISCONTINUA. SÍNTESIS CONTINUA: 1. Hebra conductora (leading strand). 2. El sentido en que crece coincide con el sentido de movimiento de la horquilla de replicación 3. Se requiere un único cebador sintetizado por la primasa 4. La DNA pol III extiende el cebador (“primer”) sin interrupciones. SÍNTESIS DISCONTINUA: 1. Hebra retardada (lagging strand). 2. El sentido en que crece es contrario al movimiento de la horquilla de replicación 3. Se requieren múltiples cebadores sintetizados por la primasa de forma sucesiva 4. La DNA pol III extiende cada uno de ellos hasta encontrar el siguiente cebador. 5. La polimerasa III inicia su acción sobre muchos puntos distintos del molde, dejando huecos que son rellenados por la polimerasa I y luego unidos por la acción de la enzima ligasa. Estos fragmentos reciben el nombre de fragmentos de Okazaki. http://www.youtube.com/watch?v=PM3D1U0MVPM
  11. 11. EN RESUMEN: PROTEÍNAS EN LA REPLICACIÓN DEL ADN 1. HELICASAS. Se unen a la cadena y provocan la separación de las dos hebras de ADN. 2. PROTEÍNAS SSB (single stranded binding). Se unen como un tetrámero a la estructura generada por las helicasa para estabilizar el ADN. La replicación es 100 veces más rápida cuando estas proteínas se unen a las cadenas simples de ADN. 3. GIRASAS. Cataliza la formación de superenrrollamientos negativos para ayudar al desenrrollamiento de la cadena. 4. ADN-POLIMERASAS. Tres tipos con las funciones vistas anteriormente. 5. PRIMASA. Sintetiza cortos fragmentos de ARN denominados cebadores (“primer” en inglés) que son utilizados como inicio para la síntesis de la cadena de ADN. Requiere un extremo 3’-OH libre. 6. ADN-LIGASA. Forma enlaces fosfodiéster entre grupos 3’-OH y fosfato para unir fragmentos de ADN que se van sintetizando de modo discontinuo.
  12. 12. http://www2.uah.es/biomolq/BM/Esquemas/Tema3.htm http://genuex.unex.es/Genetica/tema5/IGA08A.mov http://bcs.whfreeman.com/mga2e/pages/bcs-main.asp?v=chapter&s=37&n=003&i=75.2&o=|003|&ns=0 http://www2.uah.es/biomolq/BM/Esquemas/Animaciones/MCB1202.MOV

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