Replicación del ADN Bibliografía: Curtis. 7ma edición. Capítulo 9. (Código fotocopiadora 2160) http://www.curtisbiologia.com/indice_figuras_animadas Asignatura: Biología para IRNR. Profesora Responsable: M. Virginia Sanchez Puerta ESTRUCTURA DEL ADN: Modelo de Watson y Crick 1
REPLICACION DEL GENOMA El genoma de cada célula debe duplicarse antes de que la célula se divida para dar lugar a dos células hijas cada una con el genoma completo. Eucariotas Bacterias/Arqueas Replicación del ADN REPLICACION O SINTESIS DEL ADN Replicación de ADN: Producción de dos réplicas de una molécula de ADN. Ambas cadenas de la doble hélice de ADN original actúan como molde para la síntesis de las nuevas cadenas. Dos nuevas cadenas se sintetizan en simultáneo. El genoma completo es replicado durante el proceso. 2
HORQUILLA DE REPLICACION U Actúan diversas enzimas (proteínas): - Helicasas abren la doble cadena en el origen de replicación - RNA primasa sintetiza un primer de RNA complementario a la cadena molde. - DNA polimerasa III añade los nucleótidos complementarios. - DNA polimerasa I reemplaza los nucleótidos del primer de RNA por ADN. VIDEO REPLICACION O SINTESIS DEL ADN 1. La Replicación es SEMI-CONSERVATIVA Cada molécula hija conserva una cadena vieja de la generación progenitora 3
REPLICACION DEL ADN 2. La Replicación comienza en uno o varios sitios del ADN. Se inicia en el origen de replicación (secuencia específica de nucleótidos) Los eucariotas y arqueas tienen varios. Las bacterias tiene uno solo. Burbuja de replicación La burbuja de replicación posee dos horquillas de replicación, una en cada extremo. HORQUILLA DE REPLICACION 3. La Replicación avanza en forma bidireccional: siempre de 5 a 3. Esto genera un problema en la síntesis de una de las nuevas cadenas Video sobre la replicación del ADN: http://www.curtisbiologia.com/node/1474 4
HORQUILLA DE REPLICACION En la cadena retrasada: se sintetizan nuevos primers de ARN para que la síntesis de ADN avance 5 a 3, aunque de manera discontinua. Los fragmentos de Okazaki son unidos por la DNA ligasa. Cadena adelantada Cadena retrasada ENERGIA DE LA REPLICACION DEL ADN Cada nucleótido que se añade, posee 3 grupos fosfatos con enlaces de alta energía. Al unirse a la cadena se liberan dos grupos fosfato y la energía es utilizada en la replicación 5
REPLICACION DEL ADN En bacterias: En eucariotas: Problemas en los extremos de los cromosomas lineales (telómeros): rol de la telomerasa ERRORES EN LA REPLICACION DEL ADN La DNA polimerasa se equivoca en 1 de cada 10 5 nucleótidos nuevos. Corrección de errores: DNA polimerasa III realiza Reparación co-duplicativa DNA polimerasas II, IV y V realizan Reparación post-duplicativa La corrección ocurre durante la replicación. Al finalizar, hay 1 error cada 10 9 nucleótidos nuevos. Los errores se pueden propagar a las céulas hijas: MUTACION Sin embargo, también pueden ocurrir mutaciones en otros momentos de la vida celular debido a daños en el ADN, por ej. por factores ambientales, como la luz UV. 6
SECUENCIACION DEL ADN Secuencia: composición de nucleótidos de un trozo de ADN. Ese trozo de ADN puede corresponder a un gen o un genoma. Secuenciar es determinar la estructura de una secuencia de ADN, es decir, el tipo y orden de sus nucleótidos. Un genoma bacteriano tiene 6 millones de pares de bases aprox. El genoma del ser humano posee 3.400 millones de pares de bases. EJERCICIOS 1. Dónde ocurre la replicación del ADN? 2. Nombre al menos cuatro propiedades de la replicación? 3. Si desea conocer el genoma de una planta, qué células o que órgano elegiría para extraer el ADN? 4. Una mutación es un error en la síntesis de DNA que se transmite a las células hijas. En un ser humano, qué condición debe cumplirse para que sea transmitida a sus descendientes? 5. Cuál es el objetivo de la Replicación y qué función cumple en la evolución? 7