AUTODUPLICACION DEL ADN (1)

http://www.johnkyrk.com/index.esp.html http://www.ucm.es/info/genetica/grupod/Replicacion/Replicacion.htm#Okazaki

La herencia. Genética molecular

• La replicación del ADN.

Observaciones

• Comentar que de todos los modelos propuestos para explicar la replicación del ADN (dispersivo, conservativo y semiconservativo), el experimento de Meselson y Stahl demostró que el ADN se replica según el modelo semiconservativo.

• Explicar de forma muy simplificada el mecanismo general de la replicación. Mencionar brevemente las encimas implicadas: ADN polimerasas (no es necesario que se aprendan los distintos tipos de ADN polimerasas), helicasas, topoisomerasas, ligasas. Referirse brevemente a los fragmentos de Okazaki.

Semiconservativo Conservativo Dispersivo

                                    

                          

                                    

                           

                                    

                          

Modelo Conservativo

• Proponía que el ADN de doble hélice, servía de molde para una nueva y completa molécula de DNA.

Modelo Dispersivo• Los segmentos de cada una de las hebras se

conservan produciendo moléculas de doble hebra con fragmentos viejos (del molde) y fragmentos nuevos.

Modelo Semiconservativo

• Cada una de las hebras sirve de molde para la nueva molécula, resultando dos moléculas idénticas entre sí mismas e idénticas a la molécula parental.

Teoría semiconservativa

http://www.mhhe.com/sem/Spanish_Animations/sp_meselson_stahl.swf

Muchos orígenes de replicación en Drosophylla melanogaster

Esquema con múltiples orígenes de replicación

Hebramolde

Hebra hija

Extremo 3’

pirofosfato

Enlace de un nuevo desoxiribonucleósidotrifosfato

Extremo 5’

DNA Replication

Hebra moldeHebra molde

Hebra líderHebra líder

Hebra retardadaHebra retardada

EL ADN es la molécula que permite perpetuar la vida: REPLICACIÓN DEL ADN

EL ADN es la molécula que permite perpetuar la vida: REPLICACIÓN DEL ADN

Proteínas principales en la replicación del ADN

• Topoisomerasas

• Helicasas

• Girasas

• SSB (single strand DNA-binding protein)

• Primasas

• ADN polimerasas

• Ligasas

Desenrollamiento y apertura de la doble hélice de ADN

Ori C

Proteínas específicas

La helicasa rompe los enlaces de hidrógeno

entre las bases y abre la doble hélice

Proteínas SSB

Helicasa

TopoisomerasaGirasa

Evitan las tensiones debidas a un superenrrollamiento

Impiden que el ADN se vuelva a enrollar

Las proteínas específicas se unen al punto de iniciación Burbuja

de replicación

Topoisomerasas

Superenrrolamiento en ADN doble hélice circular

http://www2.uah.es/biomolq/BM/Esquemas/Animaciones/supernrollamto%20y%20topoisomerasas%20lhngr.movhttp://www2.uah.es/biomolq/BM/Esquemas/Tema2.htm

3’

5’

5’

3’

3’

5’

5’3’

3’5’

3’

La ADN polimerasa necesita un fragmento de ARN (cebador o primer) con el extremo 3’ libre para iniciar la síntesis.

La ADN polimerasa sintetiza una cadena en el sentido 5’→ 3’ uniendo cada nuevo nucleótido en el extremo 3’.

Una de las hebras se sintetiza de modo contínuo. Es la conductora o lider.

La otra hebra se sintetiza de modo discontinuo formándose fragmentos que se unirán más tarde. Es la retardada.

• Descubrieron unos polinucleótidos de entre 1000 y 2000 nucleótidos en células procariotas y en eucariotas son entre 100 y 200 nucleótidos.

Reiji Okazaki / Tsuneko Okazaki(1968)

Replicación de DNAReplicación de DNA

Figura: representación de la duplicación

http://laguna.fmedic.unam.mx/~evazquez/0403/duplicacion%20dna3.html

Reiji Okazaki (1968)

Horquilla de replicación ADN

http://www.mhhe.com/sem/Spanish_Animations/sp_dna_replication.swf

http://www.mhhe.com/sem/Spanish_Animations/sp_dna_replication_fork.swf

http://biomodel.uah.es/biomodel-misc/anim/replic/replic7.html

Replicación

• Las ADN polimerasas requieren como sustrato el extremo 3’ hidroxilo libre de una base apareada para catalizar la unión de otro nucleótido.

• Se requiere de primers o iniciadores que en la

mayoría de los casos son de ARN, y son sintetizados por primasas.

Esquema Círculo rodante

http://www.mhhe.com/sem/Spanish_Animations/sp_bidirectionl_replicatn.swf

Esquema Método Theta

Autorradiografía de la 2ª generación de Replicación.

Figure 6.16

ReplicaciónReplicación círculo rodante círculo rodante (plásmidos en Gram +, (plásmidos en Gram +, algunos virus y algunos virus y conjugación)conjugación)

orígen de replicación bidireccional orígen de replicación bidireccional (cromosoma y plásmidos en Gram -)(cromosoma y plásmidos en Gram -)

ADN reparadora

• En procariotas la enzima ADN polimerasa incorpora 1000 bases/minuto (se autoduplica entre 20 y 40 minutos).

• La enzima ADN polimerasa, en eucariotas, incorpora 50 bases/minuto, por eso necesita muchos puntos de iniciación.