El flujo de la REPLICACIÓN -...
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El flujo de la información
genética: REPLICACIÓN
La replicación según Watson & Crick
5’…gatccgacttagacc…3’ 3’…ctaggctgaatctgg…5’
5’…gatccgacttagacc…3’
3’…ctaggctgaatctgg…5’
g a c 5’…gatccgacttagacc…3’
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Distribución semiconservativa
El experimento de Meselson y Stahl
g
El experimento de Meselson y Stahl
El experimento de Meselson y Stahl
El experimento de Meselson y Stahl
Mecanismo de la replicación
DNA polimerasa (A. Kornberg y col. 1958) 103 kdaltons Reacción: (DNA)n residuos + dNTP (DNA)n+1 residuos + PPi
Requerimientos: los 4 dNTPs (dATP, dGTP, dTTP, dCTP) Presencia de Mg2+
Cadena cebadora con grupos 3’-OH libres Molde de DNA de cadena sencilla Elongación en dirección 5’ a 3’
Mecanismo de la replicación
Actividad 3’ a 5’ exonucleasa de la DNA polimerasa I
Actividad 5’ a 3’ nucleasa de la DNA polimerasa I
Estructura de la DNA polimerasa I (fragmento Klenow)
Exonucleasa 5’-3’
Exonucleasa 3’-5’ Polimerasa
Fragmento grande (Klenow)
Proteasa
Corrección de errores en la replicación por medio de la actividad 3’ a 5’ exonucleasa de la DNA polimerasa I
Clases de DNA polimerasas en organismos procarióticos
Nombre Función DNA polimerasa I Elimina el cebador y lo sustituye Rellena los huecos en la hebra retrasada DNA polimerasa II Repara el DNA, no necesaria en replicación DNA polimerasa III Enzima principal en la replicación del DNA
Requerimientos: los 4 dNTPs (dATP, dGTP, dTTP, dCTP) Presencia de Mg2+
Cadena cebadora con grupos 3’-OH libres Molde de DNA de cadena sencilla Elongación en dirección 5’ a 3’ Actividad exonucleasa 3’-5’
Marcaje radiactivo del DNA de una bacteria: visualización de estructuras theta (θ)
Autoradiografía Interpretación
Autoradiografía Interpretación
Primera ronda de replicación
Segunda ronda de replicación
Una copia del ADN imposible
La copia correcta del ADN: fragmentos de Okazaki
Sitios específicos de origen de la replicación (E. coli)
Iniciación de la Replicación en E. Coli
La replicación necesita un cebador
Arquitectura propuesta para la DNA polimerasa III
Subunidad catalítica
Pinza deslizante
Actividad Exonucleasa 3’-5’
Coordinación en la síntesis de la hebra guía y la hebra
retardada del ADN
Coordinación en la síntesis de la hebra guía y la hebra
retardada del ADN
Proteínas que intervienen en la horquilla de replicación
Clases de DNA polimerasas en organismos eucarióticos
Nombre Función
DNA polimerasa α Subunidad primasa Unidad DNA polimerasa
Polimerasa iniciadora Sintetiza el cebador de RNA Añade unos 20 nucleótidos al cebador
DNA polimerasa β Repara el DNA
DNA polimerasa δ Enzima principal en la replicación del DNA
Proteína Función Tamaño (kD)
Moléculas por célula
Mecanismo de la DNA ligasa
ADN relajado y enrollado
ADN relajado y enrollado: Topoisómeros
Estructura de la Topoisomerasa I
ADN
Mecanismo de la topoisomerasa I
Topoisomerasa II
Mecanismo de la Topoisomerasa II
Topoisomerasa II o DNA girasa es blanco de varios antibióticos: NOVOBIOCINA impide unión de ATP a la girasa Ácido Nalidíxico y CIPROFLOXACINA dificultan rotura y empalme de cadenas de DNA Tratamiento de infecciones de las vías urinarias al inhibir la replicación bacteriana.
Flujo de información en virus con ARN Replicación de genomas de ARN que no pasan por DNA
Hebra sentido Ejerce de mRNA
Replicasa o RNA polimerasa dependiente de RNA
Replicasa
Híbrido RNA-RNA
Hebra antisentido Ejerce de molde para las hebras
sentido
Hebra sentido Empaquetada
en viriones
Replicasa
Flujo de información en los retrovirus: del ARN al ADN
Copia e integración del genoma de un retrovirus
Zidovudina, Azidotimidina o AZT El primer medicamento antirretroviral aprobado