replicaciÓn del material genÉtico

5/13/2018 REPLICACI N DEL MATERIAL GEN TICO - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/replicacion-del-material-genetico 1/22

REPLICACIÓN DEL MATERIALREPLICACIÓN DEL MATERIALGENÉTICOGENÉTICO



Replicación del ADNEl ADN produce una copia de sí mismo

por medio de enzimas queademás de ser muy exactas poseen un

sistema de reparación de errores



La replicación es fundamental para la transferencia de la información genética de

una generación a la siguiente y, por ende, es la base de la herencia.

- El mecanismo consiste esencialmente en la separación de las dos hebras de la doble

hélice, las cuales sirven de molde para la posterior síntesis de cadenas complementarias

a cada una de ellas. El resultado final son dos moléculas idénticas a al original.

- La molécula de ADN se abre como una cremallera por ruptura de los puentes de

hidrógeno entre las bases complementarias liberándose dos hebras y la ADN polimerasa

sintetiza la mitad complementaria añadiendo nucleótidos que se encuentran dispersos

en el núcleo. De esta forma, cada nueva molécula es idéntica a la molécula de ADN

inicial.



Modelo enModelo enmetalmetal del DNAdel DNA

J. Watson y F.J. Watson y F. CrickCrick

ConcluyenConcluyen: La estructura del DNA es una doble

hélice, formada por cadenas orientadas en

direcciones opuestas (antiparalelas). La estructura se

mantiene gracias a enlaces de hidrógeno entre las

bases nitrogenadas que se encuentran orientadas

hacia el interior de las cadenas



Caracterististicas: Semiconservativo , donde cada cadena hija está

formada por una parental y otra de nueva síntesis.

Meselson y Stahl , fueron los primeros que

confirmaron experimentalmente el modelo. Bidireccional. Avanza en los dos sentidos con dos

horquillas de replicación.

Semidiscontinuo , pues una de las cadenas se

sintetiza de forma continua (cadena líder),

mientras que la otra se sintetiza

discontinuamente; son los fragmentos de Okazaki.



Helicasa: Se encarga de la abertura de la doble hélice del DNA. La

energía la extrae de la hidrólisis de nucleósidos trifosfato.

Suelen unirse en regiones de DNA de cadena sencilla, de forma

que necesitan una desnaturalización previa de la doble hélice.

T opoisomerasas: Eliminan

la tensión topológica creada delante de la

horquilla de replicación, producida por el

desenrollamiento de las cadenas parentales

P roteí nas SSB (Single-Stranded DNA Binding

proteins o proteínas ligantes de ADN

monocatenario); Encargadas de mantener la

doble hélice separada

P rimasa: La ARN primasa es un tipo de ARNpolimerasa, una enzima que sintetiza pequeños

fragmentos de RNA de unos 10 nucleótidos,

conocidos como cebadores,



La primasa tiene la particularidad de no necesitar cebador

para comenzar la síntesis. Estos restos de ARN son luego

retirados por la ADN polimerasa I, gracias a su capacidad

de exonucleasa, y rellenados con fragmentos de ADN,

gracias a su capacidad de polimerasa

Su actividad es importante en la

cadena retrasada, pues deben

sintetizarse cortos fragmentos de

DNA continuamente

El problema es que esta primasa no es

completamente activa por sí misma,

sino que necesita estar en uncomplejo proteico

denominado primosoma, el cual

sintetiza cebadores de pequeña

longitud

Ligasa: Se encarga de cerrar los Nicks cortes o huecos que se encuentran

entre los fragmentos de nucleótidos para obtener ya las cadenas continuas.



PROPIEDADES DNA POL I DNAPOL ll DNAPOL Ill

Polimerizacion

5 '- 3' SÍ SÍ SÍ

Exonucleasa

3'-5' SÍ SÍ SÍ

Exonucleasa

5 '- 3' SÍ NO SÍ

Procesividad 3-200 >10000 >500000

Velocidad

16-20 -7 250-1000

{nucleótidos/seg)

PROPIEDADES DE LA ADN POLIMERASA



Actividad Exonucleasa 3 '- 5':

Es la actividad correctora de la replicación. Es el proceso

por el cual las polimerasas poseen capacidad para repararrápidamente un error de copia y conseguir una altafiabilidad, aunque la replicación transcurra muy rápida.

Actividad Exonucleasa 5'- 3':

Permite la hidrólisis de los nucleótidos localizados en elextremo 5'f os fato de una cadena de DNA y de RNAemparejada con el molde y que se encuentre en unaposición avanzada respecto a la polimerasa, de forma quellega un momento en que la polimerasa se lo encuentra en

su camino. Este es el caso de los fragmentos de Okazaki dela cadena retrasada. Esta actividad sólo la usan in vivo lasDNA polimerasas I.



a ) La hebra principal (hebra Líder) necesita una ADN polimerasa III (PolII) para polimerizar una hebra endirección 5'-3'.Esta polimerasa toma los dNTPs (nucleótidos trifosfatos) les saca un pirofosfato (p-

p) y los coloca como dNMP (nucleótidos monofosfatos).Las subunidades de la pol III polimerizan ychequean que la unión de los nucleótidos sea correcta. Si hay un error corrige inmediatamente elnucleótido mal instalado.

b) La hebra opuesta (hebra retardada) no puede ser polimerizada de la misma forma porque laenzima debería funcionar de 3 '- 5' y esto no lo hace ,solo de 5'- 3' .La solución llego de un JaponésReiji Okazaki, quién descubrió que la hebra opuesta se sintetizaba en segmentos (que hoy llevan sunombre fragmentos de Okazaki).Estos se forman porque la RNA primer o primasa crea unprimer o partidor de ARN de 10 nucleótidos aproximadamente, en donde se sujeta la DNApolimerasa III ,de manera invertida para dicha hebra ,es decir , en sentido de 5'- 3'.



REPLICACIÓN EN PROCARIOTAS En las bacterias existe un solo origen de

replicación, denominado Ori C y, a partir de

este único punto de origen, la replicación

progresa en dos direcciones, de manera que

existen dos puntos de crecimiento (pe) uhorquillas de replicación. A cada unidad de

replicación se le denomina replicón.



En las células procariotas, hay un lugar deorigen de replicación que se muestra en lahorquilla de replicación ( replication fork ) y

que señala el avance de la copia. Lahorquilla (fork) indica que se está haciendo laseparación y la replicación a la vez. El avancees bidireccional, lo que acorta el tiempo. La

replicación del ADN en procariotassucede a una velocidad de 500 nucleótidospor segundo.



Replicacion en procariotas



REPLICACION EN EUCARIOTAS

En las células eucariotas, el proceso es esencialmenteel mismo pero el ADN es mucho más grande y lineal.

Hay varios orígenes de replicación y es bidireccional. El

avance esmás lento que en procariotas ya que hay más proteínasasociadas al ADN que hay que soltar.

La replicación del ADN, que ocurre una sola vez encada generación celularnecesita de muchos "ladrillos" (nucleótidos), enzimas yuna gran cantidad de energía enforma de ATP



Una vez que se abre la molécula, se forma una área conocida como"burbuja de replicación" en ella se encuentran las "horquillas dereplicación". Por acción de la ADN polimer asa los nuevos

nucleótidos entran en la horquilla y se enlazan con el nucleótidocorrespondiente de la cadena de origen (A con T, e con G).

Los procariotas abren una sola burbuja de replicación, mientras quelos eucariotas múltiples y el ADN se replica en toda su longitud porconfluencia de las "burbujas".

Dado que las cadenas del ADN son anti paralelas, y que lareplicación procede solo en la dirección 5' - 3' en ambas cadenas,numerosos experimentos han mostrado que, una cadena formaráuna copia continua, mientras que en la otra se formarán una seriede fragmentos cortos conocidos como fragmentos de Okazaki.

La cadena que se sintetiza de manera continua se conoce comocadena líder, guía, delantera ó adelantada y la que se sintetiza enpartes o fragmentos (de Okasaki), cadena atrasada ó rezagada.



Los fragmentos cortos, recién sintetizados de hebras deADN se denominan fragmentos Okazaki.

En la primera, la cadena adelantada de ADN essintetizada continuamente en la dirección 5' a 3'. En laotra, llamada la cadena atrasada, la síntesis de ADN sólo

ocurre cuando una sección de una hebra simple de ADNha sido expuesta y procede en la dirección opuesta a ladirección de la horquilla de replicación (5' - 3').

Es por esto discontinua y la serie de fragmentos de

Okazaki son unidos de manera covalente por las ligasasformando una hebra continua.



GRACIAS!GRACIAS!

replicaciÓn del material genÉtico

Documents