clase de ADN y ARN. 11

Tema 12: Cromosoma EucarióticoHaga clic para modificar el estilo de título del patrón
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DEL ADN A LOS CROMOSOMAS
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Altamente compactado vía asociación con proteínas
Las moléculas individuales se empaquetan en cromosomas con diferentes niveles de organización del empaquetamiento
Cada cromosoma representa una molécula lineal de ADN
¿Cómo se ensambla un cromosoma?
Condensación del ADN en eucariotas:
Nucleosomas, fibra de 10 nm.
Fibra de 30nm.
La cromatina suelta, vista a través del microscopio electrónico, tiene la apariencia de un “rosario”
Cada cuenta del “rosario” se denomina nucleosoma, la unidad basica de empaquetamiento del ADN
2 nm
10 nm
PRIMER NIVEL DE EMPAQUETAMIENTO
En células eucarióticas que no se hayan sometidas a división celular el cromosoma recibe el nombre de cromatina. La cromatina consiste en fibras que contienen proteínas, ADN (en cantidades muy parecidas) y una pequeña porción de ARN. Las proteínas que se asocian al ADN son básicas y se llaman histonas. Las histonas que participan son H1, H2A, H2B, H3 y H4 y su porcentaje de aminoácidos básicos y características son:
Interfase
(homólogos)
*
NUCLEOSOMA
*
Nucleosome
Los nucleosomas continúan enrollándose hacia otro nivel de empaquetamiento: la fibra de cromatina de 30 nm
¿CÓMO SE ENSAMBLA UN CROMOSOMA?
SEGUNDO NIVEL DE EMPAQUETAMIENTO
La fibra de 10 nm se arrolla en sentido levogiro, 6 nucleosomas por vuelta.
Grado de empaquetamiento 40 veces doble helice del ADN
SEGUNDO NIVEL DE EMPAQUETAMIENTO
SOLENOIDE: CROMATINA 30 nm
SOLENOIDE: CROMATINA 30 nm
La fibra de 30 nm a su vez conforma dominios de lazos de unos 300 nm mediante interacción con proteínas de andamiaje
Protein scaffold
300 nm
Loops
Scaffold
Este esqueleto central llamado andamio está compuesto por la enzima toposiomerasa II (también llamada condensina que enlazan o desenlazan nudos o lazos en una cadena) y por proteínas SMC (Structural Maintenance of Chromosomes o Mantenimiento de la estructura del cromosoma) en el que parece haber regiones especiales llamadas regiones de unión al andamio.
Para eso, se estima que existen las llamadas zonas SAR (Scaffold Attachment Region o Regiones de Unión al Andamio) que son zonas de la fibra de 30nm (asas) muy ricas en amina y timina para unirse al andamio, dando lugar a una fibra de 300 nm.
TERCER NIVEL DE EMPAQUETAMIENTO
En el cromosoma mitótico, los dominios tipo lazo se enrollan sobre si mismos para conformar el cromosoma metafásico.
Se produce por el arrollamiento de la fibra de 300 nm sobre sí misma formando una espiral y empaquetando el ADN hasta 10.000 veces formando una cromátide. La unión de dos cromátidas hermanas a través de las condensinas.
CUARTO NIVEL DE EMPAQUETAMIENTO
Grado de empaquetamiento 1000-2000 veces mayor de la doble helice DNA.
Enrrollamiento superior, cromatina presenta un grado de condensacion variable.
2 tipos de cromatina en interfase: heterocromatina (+condensada) y eucromatina
CROMATINA O CROMOSOMA INTERFASICO
50 0 100 kb de fibra de 30 nm.
HETEROCROMATINA Y EUCROMATINA
Si hacemos reaccionar el ADN con el tinte Feulgen hay una parte que se tiñe intensamente y otra que no tanto. La parte que se tiñe intensamente se llama heterocromatina y la parte que no eucromatina. La mayoría de los genes activos se encuentran en la eucromatina
La heterocromatina puede ser constitutiva o facultativa. La de tipo constitutivo es un rasgo permanente de una posición concreta del cromosoma y es un carácter hereditario. La heterocromatina facultativa puede estar presente o ausente en una posición determinada del cromosoma.
REPLICACION DEL ADN
DOGMA CENTRAL BIOLOGÍA MOLECULAR
CONSERVATIVA: La cadena madre se duplica y la original va a una célula y la réplica a otra célula.
DISPERSIVA: Fragmentos de la cadena madre se van a una célula y fragmentos de la nueva a otra.
SEMICONSERVATIVA: Una hebra de la molécula madre se duplica y va a una célula junto a la duplicada, mientras que la otra hebra de la molécula madre se duplica y junto a su réplica, va a la otra célula.
HIPÓTESIS SOBRE LA REPLICACIÓN DEL ADN
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TEORÍA CONSERVATIVA
TEORÍA DISPERSIVA
ADN copia
TEORÍA SEMICONSERVATIVA
La replicación es un proceso previo a la división celular. Si una célula se va a dividir NECESITA replicar el ADN
La replicación consiste en la formación de nuevas cadenas de ADN a partir de desoxirribonucleótidos y utilizando la información existente en una molécula de ADN vieja.
Estas nuevas cadenas se van a repartir de manera equitativa entre cada una de las dos células hijas formadas en el proceso de división celular
SIGNIFICADO DE LA REPLICACIÓN DEL ADN
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Las ENZIMAS que llevan a cabo la síntesis de ácidos nucleicos SÓLO son capaces de hacerlo en sentido 5´3´
La replicación es un proceso muy complejo pero se desarrolla con gran fidelidad.
La copia de secuencias de millones de pares de bases se realiza con una tasa de errores prácticamente insignificante.
REPLICACIÓN ADN
REPLICACIÓN DEL ADN
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RNA POLIMERASA: Síntesis de Cebador: ARN (10-30)
DNA POLIMERASA III : REPLICA: Conductora
DNA POLIMERASA I: Reparadora y sustituye al cebador
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TOPOISOMERASA
Las topoisomerasas: Son enzimas capaces de actuar sobre la topología del ADN, ya sea enredándolo para permitir que se almacene de manera más compacta o desenredándolo para que controle la síntesis de proteínas y para facilitar la replicación del mismo. Estas enzimas son necesarias debido a los inherentes problemas causados por la configuración estructural del ADN.
HELICASA
La helicasa es una enzima vital en los seres vivos ya que participa en los procesos de transcripción, recombinación y reparación del ADN, y de biogénesis de ribosomas.
Su misión es romper los puentes de hidrógeno que unen las bases nitrogenadas, haciendo así posible que otras enzimas puedan copiar la secuencia de la hebra molde.
Sintetiza una nueva cadena de ADN. Para esto utilizan como molde una de las hebras y un segmento corto de ADN, al que se le agregan los nuevos nucleótidos.
ADN Polimerasa
Todas las ADN polimerasas añaden un desoxirribonucleósido 5´-trifosfato al grupo 3´hidroxilo de una cadena de ADN creciente (hebra cebadora)
FASES REPLICACIÓN PROCARIOTAS
REPLICACIÓN DEL ADN EN PROCARIOTAS
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Orígen de replicación en E. coli
Cuando las dos hebras de ADN están desenrolladas, el ADN de la cabeza de la horquilla de replicación rota en direcció opuesta, las moléculas circulares se enrollan sobre sí mismas.
Las topoisoerasa catalizan la rotura y la unión reversible de las hebras de ADN
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ORÍGENES DE REPLICACIÓN EN CROMOSOMAS EUCARIÓTICOS
MÚLTIPLES ORÍGENES, CADA UNO PRODUCE UNA HORQUILLA DE REPLICACIÓN
REPLICACIÓN DEL ADN EN EUCARIOTAS
Muy similar a lo que ocurre en procariotas.
Las histonas antiguas se fusionan con la hebra conductora
Gran número de replicones u horquillas.
Más lento (10 veces) por la existencia de histonas.
Fragmentos de Okazaki más pequeños.
Ocurre durante la interfase en el periodo o fase S del ciclo celular.
Ocurre siempre en el interior del núcleo.
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REPLICACIÓN ADN
Separación de las cadenas parentales de ADN
Estabilización parcial de esas cadenas como cadenas sencillas de ADN (Proteínas SSB).
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ELONGACIÓN
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TERMINACIÓN
La ADN Polimerasa I degrada los cebadores y los reemplaza por ADN complementario.
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