Duplicación del ADN

Replicación del ADN

• Es el proceso que le permite al ADN duplicarse (generar una copia), obteniendo dos clones de una molécula de ADN única.

• Es la base de la herencia del material genético.

“No escapa a nuestra atención que el apareamiento específico que se ha postulado sugiere inmediatamente un posible mecanismo de copiado del material genético”

Cada cadena podría servir de guía o molde para la síntesis de la cadena opuesta. => Semiconservativa

Meselson y Stahl

• 1957Posibilidades:• La replicación conservativa ambas cadenas de ADN

progenitoras (o viejas) podrían permanecer juntas, y las dos cadenas recién sintetizadas podrían formar una segunda doble hélice.

• La replicación dispersiva: las cadenas progenitoras y las recién sintetizadas podrían llegar a mezclarse al azar durante el proceso de replicación.

¿Cómo Comprobar la idea de W-C?

¿Cómo ocurre el proceso de replicación?

Maquinaria de Replicación

• Proteínas encargadas de Regular el proceso de replicación:

HelicasasProteínas SSBPolimerasasPrimasas Ligasas

Las cadenas de ADN se deben desenrollar durante la replicación

• Inicio de replicación: en sitios de origen de replicación ORI.

• ADN helicasas son enzimas desestabilizadoras de la hélice que se unen al ADN en el origen de replicación.

Fxn: romper los enlaces de hidrogeno, y separar las dos cadenas.

Tenedor de replicación

• Ambas cadenas de ADN se replican al mismo tiempo en el punto de unión entre las cadenas separadas, que es una estructura en forma de Y.

• La helicasa viaja a lo largo de la hélice, abriendo la doble hélice como una cremallera durante el movimiento del tenedor de replicación.

• Una proteína SSB o ligante de ADN monocatenario, realiza la unión de las cadenas simples de ADN y las estabiliza, lo que impide la formación de una nueva doble hélice hasta que las cadenas terminan su replicación.

¿Qué hacer con el superenrollamiento?

Topoisomerasas producen rupturas en las moléculas de ADN y después se vuelven a juntar las cadenas, aliviando la tensión y evitando eficazmente el superenrollamiento y la formación de nudos durante la replicación.

Dirección de la síntesis de ADN

• Las enzimas que catalizan la unión de las subunidades sucesivas de nucleotidos se conocen como ADN polimerasas.

• Estas enzimas agregan nucleótidos solo al extremo 3´de una cadena polinucleotídica creciente.

5´ 3´

Inicio de Síntesis requiere un ARN

Cebador de ARN ( primer): pequeño fragmento de ARN (de 5 a 14 nucleótidos) se sintetiza en el punto donde comienza la replicación.

El cebador de ARN se sintetiza por acción dela enzima ADN primasa, la cual inicia una nueva cadena de ARN opuesto a un corto tramo de la cadena molde o plantilla de ADN.

Después de que se han agregado algunos nucleótidos, la ADN polimerasa desplaza la primasa y posteriormente agrega subunidades al extremo 3´ del cebador de ARN.

Cebador es degradado y reemplazado por ADN.

Discontinuidad de la replicaciónSíntesis va de 5´-- 3´Leyendo 3´----5´

La replicación del ADN comienza en el origen de la replicación, y ambas cadenas replican al mismo tiempo a partir de un tenedor de replicación forme avanza la replicación.

Dos moléculas idénticas de ADN polimerasa catalizan la replicación.

Una de ellas agrega nucleoóidos al extremo 3´ de la nueva cadena que siempre esta creciendo hacia el tenedor de replicación.

Debido a que esta cadena se sintetiza de forma suave y continua,se conoce como la cadena líder.

• Una molécula separada de ADN polimerasa agrega nucleotidos al extremo 3´ de la nueva cadena sintetizada.

• La cadena retrasada, siempre esta creciendo alejándose del tenedor de replicación.

• Solo se pueden sintetizar piezas cortas, porque si se agregara ADN polimerasa continuamente al extremo 3´ de esa cadena, tendría que alejarse del tenedor de replicación.

• Fragmentos de Okasaki: de 100 a 2000 piezas de nucleótidos

• Fueron descubiertos por el biólogo molecular japones Reiji Okazaki.

En la cadena retrasada constantemente se sintetiza el cebador de ARN.

Un cebador de ARN separado inicia cada fragmento de Okazaki.

La ADN polimerasa extiende después hacia el extremo 5´ del fragmento previamente sintetizado.

ADN Ligasa: Une los fragmentos okazaki.Une el extremo 3´ hidroxilo de un fragmento de Okazaki al extremo 5´ fosfato de la cadena de ADN que esta junto a ella, formando un enlace fosfodiester.

Las enzimas revisan y reparan los errores en el ADN

• Cuando se encuentra un error en el apareamiento de bases, la ADN polimerasa elimina inmediatamente el nucleótido incorrecto e inserta el correcto.

• Orden de un error por cada 109 o 1010 pares de bases.

Reparación por excisión de nucleótidos

• Se utiliza para reparar las lesiones del ADN (ADN deformado) causadas por la radiación ultravioleta del Sol o por sustancias químicas nocivas

• Tres enzimas estan implicadas: una nucleasa que corta el ADN dañado una ADN polimerasa que agrega los nucleótidos correctos. ADN ligasa para cerrar las roturas en la estructura del azúcar

fosfato.

Mutación