Marcela Fernández Montes

Profesora de Biología

EL ADN Y SU REPLICACIÓN

• El Ácido Nucleico constituye el principal componente del material genético de los organismos.

• Es el componente químico primario de los cromosomas y el material en el que los genes están codificados

• Los componentes de los ácidos Nucleicos son los nucleótidos

• Cada nucleótido está formado por un grupo fosfato, un azúcar (ribosa o desoxirribosa) y una base nitrogenada (A, T, C, G. U).

Bases Nitrogenadas

• Las cuatro bases nitrogenadas del DNA se encuentran distribuidas a lo largo de la "columna vertebral" en un orden particular.

• Es el orden de las bases lo que se transmite de generación en generación.

Nada es al azar

Complementariedad de las Bases Nitrogenadas

El DNA se compone de dos hebras que se mantienen unidas por los puentes hidrógenos entre pares de bases que se complementan. Los pares de bases están formados siempre por una purina (A o G) y una pirimidina (C, T o U)

• Nunca se podrán unir una base grande con otra base grande ni una base pequeña con otra base pequeña, ya que si dos bases están juntas provocan un saliente y si dos bases pequeñas están juntas provocan un entrante produciéndose la inestabilidad del DNA

• Por lo tanto la complementariedad de las bases (T-A; C-G) es la base para que el DNA sea estable y se pueda replicar manteniendo con la fidelidad necesaria el mensaje genético, para asegurar la continuidad de la vida.

Modelos de Replicación del DNA

CONSERVATIVO DISPERSIVO SEMICONSERVATIVO

¿Cuál será el modelo correcto?

Modelo Semiconsevativo

Replicación del DNA

• El proceso tiene 3 fases bien diferenciadas:

a) Iniciación

b) Elongación

c) Terminación.

Iniciación

• La iniciación de la replicación del ADN comienza siempre en una secuencia específica de nucleótidos conocida como origen de replicación, en el que hay un gran contenido de adenina y timina.

• Requiere una serie de proteínas iniciadoras especiales (proteínas desestabilizadoras de la hélice) y enzimas conocidas como helicasas.

• Las Helicasas son enzimas que rompen los puentes de hidrógeno abriendo la hélice, formándose las horquillas de replicación, una a cada lado de la burbuja a que da lugar la separación de las ramas del ADN

• Una vez abierta la cadena de ADN se unen otras proteínas adicionales (conocidas como proteínas de unión a cadena simple o Topoisomerasas) a las cadenas individuales del ADN manteniéndolas separadas y evitando que se retuerzan y formen superenrrollamientos

ELONGACIÓN

Las enzimas llamadas ADN Polimerasas

catalizan la síntesis real de las nuevas

cadenas añadiendo nucleótidos sobre el molde, siempre en dirección 5`- 3`

• Debido a esta unidireccionalidad de la ADN polimerasa, la replicación es continua en una de las ramas (cadena lider o adelantada), mientras que en su antiparalela (cadena retardada o retrasada) es discontinua, fragmentada (Fragmentos de Okasaki)

Terminación

• Cuando una ADN polimerasa hace contacto con el extremo de otro fragmento de Okazaki. Otra enzima, la ADN ligasa, conecta los dos fragmentos de Okazaki de ADN recién sintetizado, catalizando las reacciones de condensación que unen los grupos fosfato y azúcar de los nucleótidos contiguos y así, una vez unidos todos los fragmentos de Okazaki se completa la doble hélice de ADN

Semiconservativa

Semidiscontinua

Bidireccional - Unidireccional

Requiere un partidor

PROPIEDADES DE LA REPLICACION DEL DNA

Mutaciones

Efecto de las mutaciones a nivel del producto génico

Mutaciones silenciosas Ej. AGG CGG Arg Arg

Mutaciones neutras Ej. AAA AGALys Arg

Mutaciones “sentido errado” (missense)Ej aa básico - aa ácido

Mutaciones “sin sentido” (Nonsence)Ej. CAG UAG

Gln -----

Ejemplo de una mutación termosensible

MUTACIONES

MUTAGENOS FISICOSRadiación ultravioletaRadiación ionizante

MUTAGENOS QUIMICOSHidrocarburos poliaromáticosBases análogasAcido nitroso