REPLICACIÓN
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Repaso de Nucleótido
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Repaso de Nucleótido
REPLICACIÓN
Es la duplicación (la síntesis) de ADN
Ocurre durante la fase S del ciclo celular
El ADN se reproduce idénticamente, gracias a la complementariedad de las bases nitrogenadas (base de la herencia)
Mecanismo semiconservador
En una de las cadenas hijas, se conserva una de las cadenas originales (maternas)
Las 2 hebras de ADN están unidas por puentes de hidrógeno entre las bases. Estos puentes se rompen se separan las 2 hebras de ADN la ADN polimerasa sintetiza una cadena complementaria
La doble hélice es desenrollada y cada hebra hace de plantilla para la síntesis de la nueva cadena. La ADN polimerasa añade los nucleótidos complementarios a los de la cadena original.
¿Dónde comienza la replicación?
En los orígenes de replicación:Puntos fijos en la cadena de ADNEn ellos comienza la replicaciónSe trata de una determinada secuencia de nucleótidos a
partir de la cual se desarrolla una HORQUILLA DE REPLICACIÓN que dará lugar a las dos cadenas idénticas de ADN
La replicación es BIDIRECCIONAL: a partir del origen de replicación, la síntesis de ADN se lleva a cabo hacia los dos sentidos
En los Procariotas, generalmente existe un único origen de replicación
En los Eucariotas, existen multiples origenes de replicación
Los multiples origenes en una cadena forman la burbuja de replicación
-Origen de la replicación- Horquilla de replicación- Burbuja de replicación- Mecanismo bidireccional
¿Qué es el replicón?
Es la cantidad de ADN que se puede sintetizar a partir de un único origen de replicación
Los eucariotas tienen múltiples repliconesLos procariotas tienen únicos replicones
Modelo de replicación
En cada horquilla de replicación, la ADN polimerasa y otras enzimas sintetizan dos nuevas cadenas de DNA
Estas cadenas de ADN son complementarias a las 2 cadenas originales
La ADN polimerasa reconoce una base nucleotídica de la cadena original y la combina con un nucleótido libre que tiene la base complementaria correcta
Luego, la ADN polimerasa forma nuevos enlaces covalentes que ligan el fosfato del nucleótido libre entrante con el azúcar del nucleótido previamente agregado en la cadena hija en crecimiento
De esta manera la ADN polimerasa va formando la cadena hija
La ADN polimerasa realiza la replicación usando un molde que vaya del extremo 3´al 5´
Y la ADN polimerasa sintetiza una cadena hija complementaria del extremo 5´al 3´
La ADN polimerasa tiene una actividad exonucleasa 3´.
Puede degradar el ADN, partiendo del extremo 3´
Le da la posibilidad de reparar y corregir. Importante en mutaciones
¿Qué necesitamos para la replicación?
• La helicasa rompe los puentes de hidrógeno de la doble hélice permitiendo el avance de la horquilla de replicación.
• Topoisomerasa:endereza la molécula de ADN evitando el superenrollamiento. La Topoisomerasa tipo I corta una hebra y permite que la molecula de ADN rote alrededor del enlace fosfodiester, liberando la tension producto del superenrollamiento del ADN. No es dependiente de ATP. La Topoisomerasa tipo II corta las dos hebras. Es ATP dependiente.
• Las proteínas SSB se unen al ADN monocatenario molde, impidiendo que se forme de nuevo la doble hélice. Estabiliza la hebra molde
• La ARN primasa sintetiza el cebador de ARN necesario para la síntesis de la cadena complementaria a la cadena rezagada.
• La ADN ligasa une los fragmentos de Okazaki. • La ADN polimerasa sintetiza la cadena complementaria
de forma contínua en la hebra adelantada y de forma discontínua en la hebra rezagada.
INICIACIÓNSecuencia específica de nucleótidos (origen de replicación)
que es reconocida por proteínas iniciadoras
Las cuales se unen al ADN y separan sus hebras
De esta forma se forma la horquilla de replicación
Las proteínas iniciadoras reclutan el resto de las proteínas necesarias para llevar a cabo la replicación
Primero reclutan la helicasa
se une a la región de ADN monocatenario desplazándose a lo largo de él mediante consumo de ATP en dirección a la horquilla de replicación, es decir, en dirección 5' → 3' en la hebra rezagada y 3' → 5' en la hebra adelantada, rompiendo los puentes de hidrógeno que mantienen unida la doble hélice
Luego se reclutan las proteínas SSB
Y luego las topoisomerasas
ELONGACIÓN La ADN pol III añade nucleótidos y forma la nueva cadena.
Para iniciar la síntesis necesita un extremo 3’ libre
Necesita que la ARN primasa sintetiza un cebador (fragmente corto de ARN) a partir del cual la ADN pol III comienza a añadir nucleótidos, pero ésta solo trbaja en sentido 5´- 3´
Cadena adelantada y otra rezagada (fragmentos de Okazaki)
En la hebra rezagada, cuando la ADN Pol III hace contacto con el extremo de otro fragmento de Okazaki contiguo, el cebador es eliminado y los dos fragmentos de Okazaki son unidos
Para eliminar el cebador intervienen una serie de enzimas: la enzima RNasa elimina el cebador a excepción del ribonucleótido directamente unido al ADN;
La ADN Pol I elimina este ribonucleótido gracias a su actividad exonucleasa 5' → 3' y rellena el hueco con ADN quedando una molécula completa
En la hebra adelantada solo se elimina un cebador y en la rezagada, se eliminan tantos cebadores como fragmentos de Okazaki haya
Por último, la ADN ligasa sella una rotura
