En esta ocasión, les traigo una breve explicación sobre la replicación del ADN y por consiguiente los sistemas que lo reparan.

3. INTRODUCCIÓN
•características más notables
del ADN es su capacidad de
replicarse
•capacidad de formar
copias de sí mismo.
•replicación se lleva a cabo en la fase
de síntesis (S) del ciclo celular: paso
obligado para realizar la división
celular.

4. • objetivo de la replicación:
 conservar la información genética
• representación estructural del ADN:
 doble hélice permite dar lugar a otras idénticas, sin perder su
conformación

5. Las dos hebras
se separan
Mediante la
acción de una
enzima
Añade
oxidorribonucleot
ido
Construye ADN a
partir de las dos
hebras iniclaes

6. CARACTERÍSTICAS GENERALES
• La síntesis de las cadenas de ADN durante la replicación
se lleva a cabo en dirección 5' —> 3' tanto en eucariotes
como en procariotes

7. • el carbono de la posición 3' de la pentosa posee un radical
hidroxilo (OH) libre

8. REPLICACIÓN DEL ADN
• 3 características que lo definen y permite entender el
proceso:
 Semiconservadora
 Bidireccional
 antiparalela

9. SEMICONSERVADORA
• cada replicación una molécula de ADN recién sintetizada
conserva una de las cadenas originales y la otra es sintetizada
de novo

10. TEORÍAS QUE TRATABAN DE EXPLICAR LA
REPLICACIÓN.

11. A) CONSERVADORA.
• Se sintetiza:
Molécula nueva + copia de la original
2 hebras antiguas juntas
2 hebras nuevas

12. B) SEMICONSERVADORA (MODELO
CORRECTO)
• En cada una de las moléculas hijas se conserva una de las cadenas originales.

13. C) DISPERSORA O
DISPERSANTE• Las cadenas hijas constan:
 fragmentos de la cadena antigua
 fragmentos de la nueva.

14. ESTE EXPERIMENTO SE BASABA EN DOS PREMISAS
FUNDAMENTALES:
• el nitrógeno
• existen dos isótopos de este átomo:
14N
15N
pueden distinguirse
mediante técnicas de
laboratorio.
uno de los principales
elementos del ADN

15. ESTE EXPERIMENTO SE REALIZÓ……..
• Utilizando:
bacterias
Después se les cambió el medio de cultivo por uno que contenía 14N.
cuyo medio de cultivo contenía 15N, por lo
que todo su ADN también lo contenía

16. • Se permitió que las bacterias se replicaran sólo una vez y se
extrajo el ADN que se analizó por centrifugación en gradiente de
cloruro de cesio.

17. • En la segunda replicaron en medio con 14N se observaron
dos bandas:
1. una correspondiente a 14N (del ADN replicado en esta
segunda revisión celular)
2. ADN recién sintetizado.

18. Bidireccional
• La replicación del ADN en
eucariotes es bidireccional:
Sitio de origen: se sintetizan las dos
cadenas en ambos sentidos con
dos puntos de crecimiento
Replicación del ADN: 3
características
Horquillas de
replicación

19. CÉLULAS EUCARIOTAS
• Debido al gran tamaño del ADN, existen:
Múltiples orígenes de replicación
(sitios de ori)
Multifocal

20. • Los sitios ORÍ: son secuencias específicas ricas A y T
replicón.

21. PRESENCIA DE BASES A:
• facilita la separación de las hebras.
• la formación de la burbuja de replicación.

22. Cromosomas de bacterias y virus, existe:
Un sitio ORÍ permite
replicación es monofocal
replicación de todo
el ADN circular

23. Antiparalela o discontinua
• La replicación siempre se produce en sentido 5' —> 3', y
el extremo 3'-OH libre :
Replicación del
ADN: 3
características
es el punto a partir del
cual se produce la
elongación del ADN.

24. ESTO PLANTEA UN
PROBLEMA:
• las cadenas tienen que crecer de forma simultánea a pesar de que
son antiparalelas.
• Por ello, una de las cadenas debería sintetizarse en dirección 3' —>
5

25. • Esta incógnita la resolvieron
los científicos japoneses Reiji
Okazaki y Tsuneko Okazaki
en la década de 1960.
•al descubrir que una de las
nuevas cadenas del ADN se
sintetizaba en forma de
fragmentos cortos que, en su
honor, se denominan
fragmentos de Okazaki.

26. FRAGMENTO DE OKAZAKI
• Su longitud suele variar entre 1000 y 2000 nucleótidos en las bacterias y entre 100 y
400 nucleótidos en eucariotes.

27. • hebra adelantada (líder o
conductora):
Cadena que se sintetiza en
el sentido que avanza la
horquilla de replicación.
sintetiza de forma continua
por la ADN polimerasa.
• hebra rezagada o
retrasada:
se sintetiza en sentido
contrario al avance de la
horquilla.
cuya síntesis se realiza
de forma discontinua o en
fragmentos

28. PROTEÍNAS QUE
PARTICIPAN EN
LA REPLICACIÓN

29. • HELICASA:
• Encargada de separar las dos hebras mediante la rotura de los puentes
hidrógeno
• Ocasiona superenrollamientos positivos los lados de la burbuja de
replicación.

30. • PROTEÍNAS DE UNIÓN A CADENA SENCILLA (SSB, SINGLE-
STRAND ADN BINDING PROTEINS EN PROCARIOTES Y RPA EN
EUCARIOTES):
• Evitan la formación de los puentes de hidrógeno entre las dos cadenas
separadas por la helicasa y permiten que se copien

31. • TOPOISOMERASAS:
• Enzimas isomerasas
• Pueden cortar o formar enlaces fosfodiéster ya sea una de las hebras
(topoisomerasa I) o en las dos (topoisomerasa II) que forman el ADN
• Deshace el superenrollamiento.
• De esta manera se permite el acceso a la cadena de ADN a todas
enzimas involucradas en la replicación.

32. • PRIMASA:
• Enzima que sintetiza pequeños fragmentos de ARN de entre 8 y 10
de longitud, conocidos como cebadores o primers.
• La unión de los cebadores al ADN proporciona un extremo 3´
• Los cebadores, luego son degradados por las nucleasas Rnasa H1 y sustituidos
por ADN por acción de otra ADN polimerasa.

33. Rnasa H1:
Enzima encargada de retirar los cebadores de ARN durante la síntesis de
fragmentos de Okazaki y en los procesos de reparación del ADN.
FEN1/RTH1:
Se encarga de remover el ribonucleotido 5’ del fragmento de Okazaki.
El Nick (falta de enlace fosfodiéster entre dos nucleótidos adyacentes)
resultante es sellado por la ADN ligasa.
Ligasa:
Enzima que cataliza la formación del enlace fosfodiéster entre nucleótidos
contiguos.

35. • TELOMERASA:
• Es una ribonucleoproteína con actividad de ADN polimerasa dirigida por
(transcriptasa inversa)
• Capaz de sintetizar una secuencia determinada de ADN permitiendo el
alargamiento de los telómeros (extremos de los cromosomas eucariotes).

36. • ANTÍGENO NUCLEAR DE CÉLULAS DE PROLIFERECIÓN
(PCNA):
• Es un homotrímero que forma una estructura de toroide, la cual es abierta
transitoriamente por acción del factor de replicación C (RFC, replication factor C), lo
que permite surecircularización alrededor de la doble hélice del ADN a la altura del
extremo del primer en la cadena líder.
• La estructura toroide del PCNA alrededor de la cadena de ADN permite su libre
desplazamiento por la misma.
• PCNA interactúa con la ADN polimerasa, sirviendo como una pinza que sostiene a la
polimerasa en el extremo del primer y le permite sintetizar la cadena de ADN.

37. ADN POLIMERASA:
• Principales enzimas en este proceso.
• Capaces de sintetizar nuevas cadenas de ADN a partir de una hebra
molde y las unidades estructurales correspondientes
(desoxirribonucleótidos).
• Añade los nucleótidos en la dirección 5’ → 3’ siempre y cuando haya un
extremo 3’ disponible.
• En eucariotes hay cinco involucradas en la replicación del ADN, cada una
con una actividad específica: α, β, γ, δ y ε.

38. ADN Polimerasas
involucradas en la
replicación
polimerasa α (ADNpol α), también
llamada primasa, inicia la síntesis del ADN
mediante la formación de un cebador
La polimerasa β (ADNpol β) no interviene
en la replicación y está involucrada en la
reparación de errores o daños en el ADN
las polimerasas α, β, δ y ε están
involucradas en la replicación del ADN
nuclear
Las polimerasas δ y ε
(ADNpol δ y ADNpol ε) son
responsables de la mayor
parte de la elongación de
ambas hebras del ADN
La polimerasa γ (ADN pol γ)
lleva a cabo la replicación del
ADN mitocondrial
ACTIVIDAD
EXONUCLEASA-3’
ACTIVIDAD
EXONUCLEASA-3’

39. Existen otras polimerasas, como las polimerasas ζ
(theta), η (eta) y ι (iota), cuya función no es muy
conocida, pero se cree que están involucradas sobre
todo en mecanismos de reparación y recombinación.
Ninguna ADN polimerasa en eucariotes presenta
actividad de exonucleasa-5’. En procariotes la ADN
pol I presenta este tipo de actividad.
A diferencia de lo observado en eucariotes, en la
maquinaria para la replicación de los procariotes, sólo
tres enzimas participan en la síntesis del ADN. La
polimerasa I es la única que tiene actividad de
exonucleasa

41. FASES DE LA
REPLICACIÓN

42. FasesdelaReplicación
Inicio
Elongación
Terminación

43. INICIO
• sitios ricos en A y T y son reconocidos por una serie de proteínas llamadas, en
conjunto, proteínas de reconocimiento del sitio de origen.
• En eucariotes los orígenes de replicación se llaman secuencias de replicación
autónoma (SRA).

46. ENLONGACIÓN
• Proceso por el cual la ADN polimerasa añade nucleótidos uno por uno
complementarios a la cadena molde
• PCNA
• Topoisomerasas (I y II)
• Cadena continua
• Cadena discontinua

49. TERMINACIÓN
• Proceso de maduración
• un sistema de nucleasas (FEN1/RTH1 + RNasa Hl)
• Replicación de los telomeros

56. REPLICACIÓN
MITOCONDRIA
L

57. CARACTERÍSTICAS DEL MTDNA
• DNA circular
• Existen dos hebras, que se pueden
diferenciar según su densidad:
– Hebra ligera (L)
– Hebra pesada (H)
• Las dos cadenas se pueden separar en
gradientes de densidad de alto pH

58. MODELO DE DESPLAZAMIENTO O LAZO D
• Se inicia la replicación de la nueva hebra L.
• Existen dos orígenes de replicación diferentes, uno para cada uno.
• La síntesis es unidireccional y avanza desplazando a la otra hebra.
• Comienza la síntesis de la nueva hebra H.
• La nueva hebra termina de replicarse antes.

60. MECANISMOS
DE
REPARACIÓN

61. LAS MODIfiCACIONES EN EL ADN PUEDEN SURGIR
POR:
• Moléculas o mecanismos endógenos del metabolismo celular
• Errores en el proceso de la replicación del ADN
• Ciertas infecciones virales
• Por factores ambientales
Es necesaria para proporcionar
adaptabilidad a las especies al cambiante
medio ambiente.

62. TIPOS DE DAÑO EN EL ADN
• Pueden ocurrir espontáneamente (la desaminación, la depurinización y el daño oxidativo
de las bases nitrogenada)
• Pueden estar causadas por la exposición a agentes mutagénicos.
En todos los seres vivos el metabolismo normal aerobio produce especies reactivas de
oxígeno, moléculas que causan daños oxidativos en el ADN:
• Radicales superóxido (O2)
• Peróxido de hidrógeno (H2O2)
• Radicales hidroxilo.

63. • Agentes alquilantes. Añaden grupos alquilo (etilo o metilo) a las bases nitrogenadas y
alteran su patrón de apareamiento loqueando la replicación.
• Agentes intercalantes. Son compuestos que se intercalan entre los nucleótidos del ADN
y producen adiciones de un solo par de nucleótidos.
• Análogos de bases. Son compuestos químicos con estructura similar a la de las bases
nitrogenadas normales y se pueden incorporar al ADN en lugar de éstas.
• Energía ionizante. La exposición del ADN a la luz ultravioleta (UV) produce dímeros de
pirimidinas, sobre todo de timinas, cuando hay dos timinas consecutivas en la misma
cadena de ADN

65. SISTEMAS DE
REPARACIÓN
DEL ADN
C A P Í T U LO 9

66. SISTEMAS DE REPARACIÓN DEL ADN
Tipos de
reparación
Reparación
directa
Reparación
por escisión
Reparación de
emparejamiento
s erróneos
Reparación de
roturas de doble
cadena

67. REPARACIÓN
DIRECTA
C A P Í T U LO 9

68. REPARACIÓN DIRECTA
Reparación
Directa
Inmediata Poco común

69. REPARACIÓN DIRECTA
Fotorreactivació
n
Alquiltransferasa
s
Reparación
Directa

70. REPARACIÓN DIRECTA

71. REPARACIÓN POR
ESCISIÓN
C A P Í T U LO 9

72. REPARACIÓN POR ESCISIÓN
Reparación
por escisión:
De bases De nucleótidos

73. REPARACIÓN POR ESCISIÓN
De bases:ADN glucosilasas
AP endonucleasa
1
ADN polimerasa β

74. REPARACIÓN POR ESCISIÓN
De bases:ADN glucosilasas
AP endonucleasa
1
ADN polimerasa β

75. REPARACIÓN POR ESCISIÓN
De bases:ADN glucosilasas
AP endonucleasa
1
ADN polimerasa β

76. REPARACIÓN POR ESCISIÓN
De bases:ADN glucosilasas
AP endonucleasa
1
ADN polimerasa β

77. REPARACIÓN POR ESCISIÓN
De bases:ADN glucosilasas
AP endonucleasa
1
ADN polimerasa β

78. REPARACIÓN POR ESCISIÓN
De bases:ADN glucosilasas
AP endonucleasa
1
ADN polimerasa β

79. REPARACIÓN POR ESCISIÓN
De bases:ADN glucosilasas
AP endonucleasa
1
ADN polimerasa β

80. REPARACIÓN POR ESCISIÓN
De
nucleótidos:
Endonucleasa Ligasa
ADN polimerasa I

81. REPARACIÓN POR ESCISIÓN
De
nucleótidos:
Endonucleasa Ligasa
ADN polimerasa I

82. REPARACIÓN POR ESCISIÓN
De
nucleótidos:
Endonucleasa Ligasa
ADN polimerasa I

83. REPARACIÓN POR ESCISIÓN
De
nucleótidos:
Endonucleasa Ligasa
ADN polimerasa I

84. REPARACIÓN POR ESCISIÓN
De
nucleótidos:
Endonucleasa Ligasa
ADN polimerasa I

85. REPARACIÓN POR ESCISIÓN
De
nucleótidos:
Endonucleasa Ligasa
ADN polimerasa I

86. De
nucleótidos:
Endonucleasa Ligasa
ADN polimerasa I
REPARACIÓN POR ESCISIÓN

87. Escherichia
coli
4 proteínas:
UvrA, UvrB,
UvrC y UvrD.
(UV resistant).
REPARACIÓN POR ESCISIÓN

88. REPARACIÓN POR ESCISIÓN
Escherichia
coli

89. REPARACIÓN POR ESCISIÓN
De
nucleótidos:
UvrA + UvrB

90. REPARACIÓN POR ESCISIÓN
De
nucleótidos:
UvrC

91. REPARACIÓN POR ESCISIÓN
De
nucleótidos:
UvrC + UvrB

92. REPARACIÓN POR ESCISIÓN
De
nucleótidos:
UvrD

93. De
nucleótidos:
ADN polimerasa I
y la Ligasa.
REPARACIÓN POR ESCISIÓN

94. SISTEMA 8-OXO
GUANINA
C A P Í T U LO 9

95. SISTEMA 8-OXO GUANINA
¿Qué lo
provoca?
Radiación UV, Agentes químicos
Radiación
ionizante

96. SISTEMA 8-OXO GUANINA
Guanina
8-oxo guanina
(GO)
G-A
8-hidroxiguanina

97. SISTEMA DE REPARACIÓN
DE LOS APAREAMIENTOS
ERRÓNEOS
C A P Í T U LO 9

98. SISTEMA DE REPARACIÓN DE LOS
APAREAMIENTOS ERRÓNEOS
Reparación:
Correcciones
Errores.
Bases mal
apareadas
Polimerasa
Bucles

99. Escherichia
coli
Tres proteínas:
MutS, MutL y
MutH.
SISTEMA DE REPARACIÓN DE LOS
APAREAMIENTOS ERRÓNEOS

100. SISTEMA DE REPARACIÓN DE LOS
APAREAMIENTOS ERRÓNEOS
ProteínasMutS MutH
MutL

101. SISTEMA DE REPARACIÓN DE LOS
APAREAMIENTOS ERRÓNEOS
ProteínasMutS MutH
MutL

102. SISTEMA DE REPARACIÓN DE LOS
APAREAMIENTOS ERRÓNEOS
ProteínasMutS MutH
MutL

103. SISTEMA DE REPARACIÓN DE LOS
APAREAMIENTOS ERRÓNEOS
Proteínas
Dam
Metilasa
Polimerasa
III

104. SISTEMA DE REPARACIÓN DE LOS
APAREAMIENTOS ERRÓNEOS
ProteínasMutS MutH
MutL
MSH
MSH

105. SISTEMA SOS
Sistema SOSBloqueo RecA
40 genes

106. SISTEMA SOS
C A P Í T U LO 9

107. SISTEMA SOS
Sistema SOSBloqueo RecA
40 genes

108. SISTEMA SOS
Sistema SOSBloqueo RecA
40 genes

109. SISTEMA SOS
Sistema SOSLexA. RecA
Señal de
activación: ADN
de Cadena
sencilla (ADNss)

110. SISTEMA SOS
Sistema SOSLexA. RecA
Señal de
activación: ADN
de Cadena
sencilla (ADNss)
Transcripción:
Caja SOS
Aumentan los niveles
de las proteínas lexA,
recA, UvrA, UvrB y
UvrD.

111. REPARACIÓN DE
ROTURAS DE DOBLE
CADENA
C A P Í T U LO 9

112. REPARACIÓN DE ROTURAS DE DOBLE
CADENA
Reparación
de roturas de
doble
cadena:
Reparación
por
recombinación
homóloga
Unión de
extremos no
homólogos

113. REPARACIÓN POR
RECOMBINACIÓN
HOMÓLOGA
R E PA R A C I Ó N D E R OT U R A S D E D O B L E
C A D E N A

114. REPARACIÓN POR RECOMBINACIÓN
HOMÓLOGA
Reparación
de roturas de
doble
cadena:
Reparación
por
recombinación
homóloga
Unión de
extremos no
homólogos

115. REPARACIÓN POR RECOMBINACIÓN
HOMÓLOGA
Reparación
de roturas de
doble
cadena:
Reparación
por
recombinación
homóloga
Unión de
extremos no
homólogos

116. REPARACIÓN POR RECOMBINACIÓN
HOMÓLOGA

117. UNIÓN DE
EXTREMOS NO
HOMÓLOGOS
R E PA R A C I Ó N D E R OT U R A S D E D O B L E
C A D E N A

118. UNIÓN DE EXTREMOS NO HOMÓLOGOS
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119. UNIÓN DE EXTREMOS NO HOMÓLOGOS
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120. UNIÓN DE EXTREMOS NO HOMÓLOGOS
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121. UNIÓN DE EXTREMOS NO HOMÓLOGOS
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122. UNIÓN DE EXTREMOS NO HOMÓLOGOS
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