Presentació sobre la replicació de l'ADN

1. LA REPLICACIÓ
DE L’ADN
Curs d’Accés a la Universitat per a majors de 25 anys
CFPA Benissa
Teresa de la Cruz Jordà

2. La replicació de l'ADN és semiconservativa:
Treball original per a la Wikipedia de Mike Jones en:User: Adenosine
les dues molècules d'ADN que passen a la generació següent tenen cadascuna una
cadena vella i una de nova.

3. L'ADN és replicat per enzims anomenats ADN polimerases.
● Aquests enzims catalitzen la síntesi d'una cadena complementària utilitzant una
cadena senzilla d'ADN com a motlle.
● Catalitzen la formació d'un enllaç èster entre un grup 3'-OH lliure d'un nucleòtid i el
fosfat del nucleòtid que s'hi incorpora. Això té importants conseqüències.
● Les cadenes d'ADN en formació van creixent sempre en sentit 5' → 3' mentre que
la cadena motlle es copia sempre en sentit 3' → 5'.
● L'ADN polimerasa necessita un extrem 3'-OH lliure, és a dir, un petit fragment de
cadena nova per a començar a copiar. Com que aquest enzim no pot sintetitzar-lo,
ha d'intervenir un altre enzim diferent que sintetitze aquest fragment inicial
anomenat iniciador (en anglès primer).

4. L'ADN és replicat per enzims anomenats ADN polimerases.
Algunes ADN polimerases posseeixen activitat exonucleàsica (activitat que els permet
hidrolitzar enllaços èster per a eliminar nucleòtids). Quan l'aparellament entre la base de
la cadena motlle i la base del nou nucleòtid incorporat no és correcte, el nou extrem 3'-
OH no queda correctament situat i l'ADN polimerasa elimina el nucleòtid mal aparellat.
Aquesta propietat permet que corregeixin errades que es podrien produir en la còpia de
la nova cadena.

5. A la replicació de l'ADN intervenen altres proteïnes:
● ARN polimerasa: enzim que sintetitza els iniciadors necessaris, petits fragments
d'ARN que ofereixen un extrem 3'-OH lliure per tal que pugui actuar l'ADN
polimerasa.
● Topoisomerases i helicases, enzims que possibiliten que la doble hèlix s'obri i
que eviten el superenrotllament que es podria produir en anar-se separant les dues
cadenes.
● Proteïnes SSB, estabilitzadores de les cadenes senzilles d'ADN.
● ADN lligasa, enzim que uneix extrems 3'-OH i fosfat adjacents dins d'una mateixa
cadena, tot consumint ATP.

6. Forquilla de replicació

7. Les dues cadenes d'ADN són antiparal·leles però totes les ADN polimerases conegudes
afegeixen nucleòtids en sentit 5' → 3'. D'aquesta manera podria explicar-se la síntesi
contínua d'una cadena però no de l'altra. Al 1968
Reiji Okazaki i Tsuneko Okazaki van demostrar que la cadena que hauria de
sintetitzar-se en sentit 3' → 5' se sintetitza en realitat en forma de petits fragments en
sentit 5' → 3' d'una manera discontínua. Aquests fragments s'anomenen, en el seu
honor, fragments d'Okazaki i quan són complets, els seus extrems són units per l'ADN
lligasa.

8. Resum del procés de replicació:
● La doble hèlix d'ADN s'obre i les regions de cadena senzilla són estabilitzades. En
aquest procés intervenen les helicases, topoisomerases i les proteïnes SSB.
● Una ARN polimerasa sintetitza en sentit 5' → 3' una petita molècula d'ARN,
l'iniciador. A la cadena de síntesi contínua només és necessari un iniciador; a l'altra
cadena se sintetitza un iniciador cada 1.000 - 2.000 nucleòtids.
● L'ADN polimerasa va allargant la cadena incorporant-hi desoxiribonucleòtids a
l'extrem 3'-OH lliure. Els nucleòtids s'hi incorporen seguint les regles d'aparellament
A-T i G-C. Si un aparellament no és correcte, l'ADN polimerasa elimina el nucleòtid
incorrecte. A la cadena de síntesi discontínua, quan l'ADN polimerasa arriba al
fragment d'ARN iniciador anterior, l'elimina i omple el forat amb
desoxiribonucleòtids.
● Finalment l'ADN lligasa uneix els extrems dels fragments d'Okazaki.