DOGMA DE LA BIOLOGÍA MOLECULARNES AL 

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Modelos de replicación del ADN

LA REPLICACIÓNES

SEMI CONSERVATIVASEMI CONSERVATIVA

EXPERIMENTOS DE MESELSON Y STAHL

http://highered.mcgraw‐hill.com/olc/dl/120076/bio22.swf

REPLICACIÓNLa replicación o duplicación de la molécula de ADN.

Se produce en la interfase de la división celular, más precisamente en la fase S con el objetivo de conservar la información genéticafase S, con el objetivo de conservar la información genética

Características de la Replicación del ADN

Proceso semiconservativoLa replicación es ordenada y secuencial¿Utiliza sustratos activos? dNTPLa replicación del ADN es discontinuaa replicación del A N es discontinuaRequiere: ADN moldeIones Mg2+gCebador o iniciadorADN polimerasa

UNIDAD DE REPLICACIÓN: EL REPLICÓN

REPLICÓNREPLICÓN

• Cada replicón se divide una sola vez durante el ciclo celular (generando una sola copia de cada cadena)una sola copia de cada cadena).

• Posee una secuencia de origen, donde de inicia la replicación y una de terminaciónde terminación.

• Una vez iniciada la replicación sigue hasta que el replicón completo se ha duplicadoduplicado.

d(NMP)n+ dNTP d(NMP)n+1+ ppid(NMP)n+ dNTP d(NMP)n+1+ ppi

Fragmentos de OkazakiBacterias          1,000  a 2,000 nucleótidosEucarióticas 150 a 200 nucleótidos

Hebra conductora

Eucarióticas 150 a 200 nucleótidos

Dirección de  5’                  3´Hebra rezagadarezagada

FASES DE LA REPLICACIÓN DEL ADNFASES DE LA REPLICACIÓN DEL ADNFASES DE LA REPLICACIÓN DEL ADNFASES DE LA REPLICACIÓN DEL ADN

INICIACIÓN

•Desenrollamiento y apertura de la doble hélice•Intervienen un grupo de enzimas y proteínas denominadas REPLISOMA

1) Las DNA helicasas abren la doble cadena de ADN (rompen puentes de hidrógeno).2) Las girasas (procariontes) o topoisomerasas (eucariontes) eliminan la2) Las girasas (procariontes) o topoisomerasas (eucariontes) eliminan la tensión generada por la torsión en el desenrollamiento. (Nudos o lazos de la cadena de ADN)3) Las proteinas SSB se unen a las cadenas sencillas de ADN (molde) y 3) as proteinas SS se unen a las cadenas sencillas de A N (molde) yevita que se vuelvan a enrollarse.4) El complejo de ARN Primasa forma el cebador (fragmento de ARN)

8 enzimas o proteínas diferentes ti i l f d i i i ió d lparticipan en la fase de iniciación de la 

replicación

El componente clave en el proceso de iniciación es la proteína DnaAes la proteína  DnaA.

Apertura de la hebraApertura de la hebra

Formación de cebadores (ARN)Formación de cebadores (ARN)

SE REQUIERE

CEBADORES 

(ARN) PARA 

INICIAR LAINICIAR LA

REPLICACIÓN

INICIACIÓN

A

REPLICACION DEL DNA- INICIACION

1. Iniciación

1) Dna A (Relaja)

B Helicasa (abre ) CC

SSB DNA B + C

SSB B + CSSBJK

SSBSSB: Proteínas de unión a cadenasencilla (Single strand binding)

ELONGACIÓN

•DNA polimerasa III Sintetiza la nueva hebra  5´→3´..•Las DNA polimerasas I Elimina las bases mal pareadas (3’ –5’) y elimina los “cebadores” (5’ –3’).•La ADN polimerasa II corrige daños causados por agentes•La ADN polimerasa II corrige daños causados por agentes físicos.•La cadena complementaria 3´→5´ es copiada directamente (cadena líder)•La cadena 5´→3´ (cadena  rezagada) debe ser copiada en pequeños fragmentos (de Okazaki ) que crecen en el sentidopequeños fragmentos (de Okazaki ) que crecen en el sentido 5´→3´ y que más tarde se unen.

ELONGACIÓN (CADENA LÍDER)

ELONGACIÓN (CADENA REZAGADA)

ELONGACIÓN(FRAGMENTOS DE OKAZAKI)(FRAGMENTOS DE OKAZAKI)

REPLICACION DEL DNA

PrimasaDna G(ARN pol)

3’ 5’JK

REPLICACION DEL DNA-ELONGACION

(ARN pol)5’ 3’

5’ 3’B+C

Ojal de Replicación

2 l ió2. Elongación

3’5’GIRASA

5’3’

5’ 3’

Topoisomerasa I

GIRASAGirasa

5’

3’ 5’GIRASA

b i

REPLICACION DEL DNA- HEBRA CONTINUA Y DISCONTINUA

DNA POL - III

SSB Hebra continua

3’

5’53’

’ RNA RNA RNA

3’

5’

5’ RNA RNA RNA

5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’

5’

Hebra discontinua

1000-2000 pb 1000-2000 pb

Hebra discontinua

(Primasa) o ARN pol DNADNA pol III + Dna G + Girasa

(Primasa) o ARN - pol - DNA Dirigida o Iniciador (Primer)

+Topoisomerasa I

5’

3’

pReplisoma

3’ 3’

5’

5’

Traslado de la mellaTraslado de la mellaCadena que ha de eliminarse

Actividad exonucleasa5´ 3´

¿Qué enzima sella la mella?¿Qué enzima sella la mella?

ADN ligasa

TERMINACIÓN

La DNA polimerasa III  tiene actividad de exonucleasa 5→3(Rnasa) para quitar los cebadoresLa ADN polimerasa III corrige los errores cometidos en la replicaciónreplicación La ADN polimerasas I Elimina las bases mal pareadas (3’ –5’) y elimina los “primers” (5’ –3’).5 ) y elimina los  primers  (5   3 ).DNA ligasa Une los terminales 3’OH con los 5’PO4 de los fragmentos de Okasaki(fragmentos de DNA de la hebra discontinua)

REPLICACION DEL DNA- POL I

RNA(Nick translation)

DNA Pol III

DNA POL - I

(N c a s a o )Corta y cambia:RNApor DNA

REPLICACION DEL DNA- TERMINACION

3. Terminación

DNA LIGASADependiente de ATP

Mecanismo de reacción de la ADN ligasa( d il ió )(adenilación)

¿Qué sucede con los nucleosomas durante la replicación en células eucariontes?p

Los nucleosomas se van recorriendo conforme avanza la

li ió itireplicación para permitir que ambas cadenas se copien sin dejarcopien, sin dejar desprotegido al ADN.