MISIONEROS DE LA PRECIOSA SANGRE Formando Personas Integras

Transcripción

1 Saint Gaspar College MISIONEROS DE LA PRECIOSA SANGRE Formando Personas Integras Departamento Ciencias y tecnología Profesores: Christian Contreras/ Ricardo Diaz Vega Guía de Biología IV medios A y B: Replicación del ADN Nombre del alumno(a): Fecha: Antecedentes El primer proceso necesario para la transmisión de la información genética es su duplicación, es decir, la realización de una copia que pueda ser transportada por los gametos hasta la fecundación y luego pueda ser utilizada por el nuevo individuo. La REPLICACIÓN es el proceso por el cual el ADN se copia para poder ser transmitido a nuevos individuos. Modelos de replicación En un principio había tres posibles modelos de replicación: Modelo conservativo: Proponía que tras la replicación se mantenía la molécula original de ADN intacta, obteniéndose una molécula idéntica de ADN completamente nueva, es decir, con las dos hebras nuevas. Modelo semiconservativo: Se obtienen dos moléculas de ADN hijas, formadas ambas por una hebra original y una hebra nueva.

2 Modelo dispersivo: El resultado final son dos moléculas nuevas formadas por hebras en las que se mezclan fragmentos originales con fragmentos nuevos. Todo ello mezclado al azar, es decir, no se conservan hebras originales ni se fabrican hebras nuevas, sino que aparecen ambas mezcladas. El experimento de M. Meselson y F. Stahl (1958) demuestra que la replicación es semiconservativa: Conclusión: Modelo Semiconservativo, una cadena sirve de molde para una nueva cadena. Mathew Meselson Frank Stahl Elementos que intervienen en la replicación del ADN ADN original que servirá de molde para ser copiado. Topoisomerasas, helicasas: enzimas responsables de separar las hebras de la doble hélice. Proteínas de unión a la hebra sencilla del ADN (SSB): estabilizan la horquilla de replicación. ADN-polimerasa III: responsable de la síntesis del ADN. ARN-primasa: fabrica los cebadores, pequeños fragmentos de ARN que sirven para iniciar la síntesis de ADN, en la cadena retardada. ADN-polimerasa I: remueve los cebadores de ARN, formados por la ARN primasa. ADN-ligasa: une fragmentos de ADN y también ayuda a eliminar los cebadores. Desoxirribonucleótidos trifosfato, que se utilizan como fuente de nucleótidos y además aportan energía. Ribonucleótidos trifosfato para la fabricación de los cebadores. Mecanismo de replicación. El ADN se desenrolla y se separan las dos hebras de la doble hélice, deshaciéndose los puentes de hidrógeno entre bases complementarias, por la acción de helicasas y topoisomerasas. Los procesos de replicación inician a nivel de un punto de partida, llamado origen de replicación (ORI). En el ADN eucariota se producen muchos desenrollamientos a lo largo de la molécula, formándose zonas de ADN abierto. Estas zonas reciben el nombre de HORQUILLAS O BURBUJAS DE REPLICACIÓN, que es donde comenzará la síntesis La ARN-primasa fabrica pequeños fragmentos de ARN complementarios del ADN original. Son los llamados "primers" o cebadores de unos nucleótidos, a los cuáles se añadirán desoxirribonucleótidos, ya que, la ADN-polimerasa III sólo puede añadir nucléotidos a un extremo 3 libre, no puede empezar una síntesis por sí misma.

3 La ADN-polimerasa III añade los desoxirribonucleótidos al extremo 3' (sentido 5'-3'), tomando como molde la cadena de ADN preexistente, alargándose la hebra. En las horquillas de replicación siempre hay una hebra que se sintetiza de forma continua en el mismo sentido en que se abre la horquilla de replicación (dirección 5 3 ) la llamada HEBRA CONDUCTORA, y la otra que se sintetiza en varios fragmentos, los denominados FRAGMENTOS DE OKAZAKI y que se conoce como HEBRA SEGUIDORA o RETARDADA, ya que se sintetiza en sentido contrario al de la apertura de la horquilla, dando lugar a una progresión bidireccional. Para que la molécula de doble cadena se abra a nivel del origen de replicación (ORI), participan proteínas de iniciación específicas que reconocen las secuencias de ADN características de este sitio y se fijan sobre ellas. A continuación interviene un segundo tipo de proteínas que separan las 2 cadenas de ADN y se denominan helicasas. Las enzimas específicas que funcionan a nivel de las horquillas de replicación se denomina ARN primasas y sintetizan fragmentos cortos de ARN (10 a 30 nucleótidos aprox.) El ADN no replicado que se encuentra en ambos lados de la horquilla experimenta una tensión mecánica (torción) cada vez mayor, lo que les impide girar libremente y formar rizos. Las enzimas que modifican las moléculas de ADN se denominan topoisomerasas. La ADN-ligasa va uniendo todos los fragmentos de ADN a la vez que elimina los ribonucleótidos de los cebadores. A medida que se van sintetizando las hebras y uniendo los fragmentos, se origina la doble hélice, de forma que al finalizar el proceso se liberan dos moléculas idénticas de ADN, con una hebra antigua y otra nueva.

4 (Extraído y adaptado de: file:///c:/users/ciencias_3/desktop/trabajo%202017/clase%2010.%202016%20biologia%20molecular.pdf; Biología de Curtis, 7 edición.)

5 Actividades 1.- Qué base nitrogenada no posee el ARN? a) Citosina b) Uracilo c) Timina d) Adenina e) Guanina 2.- Los ácidos nucleicos: a) Pueden estar fuera del núcleo b) Nunca se encuentran en el citoplasma c) Son constituyentes exclusivos del núcleo d) Solamente existen dentro de la membrana nuclear e) Son sustancias de exclusiva influencia metabólica 3.- Para que una estructura molecular pudiera ser considerada como material heredable debería ser capaz de: a) Auto duplicarse. b) Llevar la información codificada. c) Transferir la información. d) Afectar el fenotipo. e) Todas las anteriores 4.- En el ciclo vital de una célula eucariótica, se puede identificar un período de síntesis de ADN. En relación a este proceso, qué aseveraciones son verdaderas?: I- La síntesis de ADN se realiza de acuerdo con un modelo semiconservativo. II- La replicación de la molécula de ADN es un proceso previo para la mitosis III- La cantidad de ADN, al término de la etapa de síntesis es el doble que al inicio IV- Siempre se efectúa sin ningún error. a) Sólo I b) I y II c) I, II y III d) I, II y IV e) I, II, III y IV 5.-En la replicación del ADN, algunas de las enzimas que participan son: I- Helicasa II- ADN polimerasa III- Ligasa IV- Transferasa a) Sólo I b) II y III c) I, II y III d) II, III y IV e) I, II, III y IV 6.- Con respecto a la cadena madre 3 5 en la replicación del ADN, es incorrecto afirmar: I- La cadena hija tiene sólo un cebador o primer II- La replicación en esta cadena se denomina retrasada o discontinua III- En la formación de la cadena hija, actúa la ADN pol.iii IV- En la cadena hija se forman los fragmentos de Okazaki a) Sólo II b) I y III c) II y IV d) I, II y IV e) II, III y IV

6 II.- Responde las siguientes preguntas 1.- Cuál es la importancia biológica de la replicación? 2.- En qué se diferencian los 3 modelos de replicación? Explica. 3.- Explica el experimento de Meselson y Stahl. 4.- Por qué la síntesis de ADN va en dirección 5 a 3? Explica 5.- Diferencia la hebra continua de la hebra discontinua o retardada. 6.- La replicación del ADN eucariota sólo presenta un ORI? Por qué?