replicación
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BIOLOGÍA MOLECULAR
Replicación
El ADN: portador de la
información genéticaPRUEBAS DE QUE EL ADN ES EL PORTADOR DE LA
INFORMACIÓN GENÉTICA
1928. El experimento de Griffith: Transformación
Trabajó con dos cepas distintas de Streptococcus pneumoniae:
cepa R: producía colonias rugosas sin cápsula no patógenas
para los ratones.
cepa S: producía colonias lisas con cápsula que provocaban
una infección mortal en los ratones.
Si mezclaba células de tipo S muertas por el calor y células R
vivas, los ratones morían. Dedujo que había algo en las
bacterias S muertas que transformaba a las R en
patógenas.
El ADN: portador de la
información genética
es.wikipedia.org
El ADN: portador de la
información genética En 1944, Avery, MacLeod y McCarty
describieron la naturaleza de la sustancia
transformadora.
Repitieron el experimento de Griffith pero inoculando
a las bacterias R distintos componentes de las S por
separado: proteínas, glúcidos, lípidos y ADN.
Comprobaron que solo se producía la transformación
cuando se inoculaba el ADN.
Este estudio fue el primero en demostrar que el ADN
era el material genético que transformaba a las
bacterias R en bacterias patógenas.
El ADN: portador de la
información genética
1952. Los experimentos de Hersey y Chase:
marcaje de fagos.
Demostraron que el ADN era el material genético en
el bacteriófago T2.
Los fagos están formados por un ácido nucleico
rodeado por proteína.
Marcaron el ADN del virus con 32P y la proteína con 35S. Mezclaron los virus radioactivos con E. coli y
comprobaron que lo que había entrado a la bacteria
era el ADN del virus.
El ADN: portador de la
información genética
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El flujo de la información
genética
Esquema original del dogma central de la
biología molecular:
Replicación: Proceso por el que el ADN se duplica y se
obtienen dos copias idénticas.
Transcripción: Proceso por el que se obtiene una moécula de
ARNm, copia de un fragmento de ADN.
Traducción: Proceso por el que la información transportada por
el ARNm es traducida, gracias al ARNt y los ribosomas a una
proteína.
ucm.es
El flujo de la información
genética
Esquema actual del dogma central de la biología
molecular:
Transcripción inversa: El ARN puede servir como molde para la
síntesis de ADN. La lleva a cabo la enzima transcriptasa
inversa.
ucm.es
La replicación del ADN
Es el proceso por el cual, a partir de una molécula de ADN
progenitora, se sintetizan dos moléculas de ADN hijas idénticas
a la molécula de ADN original.
Tiene lugar en la fase S del ciclo celular y es necesaria para la
realización de la mitosis.
Hay tres hipótesis de cómo se produce la replicación:
conservativa, semiconservativa dispersiva. Actualmente está
aceptada la semiconservativa.
La replicación del ADN
REPLICACIÓN EN PROCARIOTAS
Proteínas que intervienen en la replicación:
ADN polimerasas: Catalizan la unión de nucleótidos en dirección 5´
3´. En E. coli existen 3 ADNpol: ADNpol I, II y III.
ADNpol I: Rellena pequeños segmentos de ADN.
ADNpol II: No se conoce claramente su papel.
ADNpol III: Es la principal enzima responsable de la replicación.
Helicasas: Son las encargadas de abrir la doble hélice, rompiendo los
enlaces de hidrógeno.
Topoisomerasas: Desenrollan la doble hélice. La prinicipal es la ADN
girasa.
Primasa: Cataliza la formación del ARN cebador.
Proteínas SSB: Se unen a las cadenas sencillas de ADN.
ADN ligasa: Une dos fragmentos de una misma cadena.
La replicación del ADN
Mecanismo:
Inicio de la replicación: Comienza en una secuencia conocida
como origen de la replicación y a partir de ahí es bidireccional.
Se forma la burbuja de replicación. En los extremos las
horquillas de replicación.
Separación de las dos cadenas: Intervienen las helicasas.
Esta separación provoca superenrollamientos en las zonas
vecinas. Las toposisomerasas rebajan esta tensión.
Mantenimiento de la separación de las dos cadenas: Gracias
a las proteínas SSB.
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La replicación del ADN
Formación de nuevas hebras: Se lleva a cabo por las ADNpol
que añaden nucleótidos en dirección 5´ 3´. Debido a ello y a
que las 2 cadenas son antiparalelas, una cadena nueva se
sintetiza de forma continua y la otra, al no poder sintetizarse en
dirección 3´ 5´, se sintetiza en pequeños fragmentos con
dirección 5´ 3´llamados fragmentos de Okazaki.
La cadena sintetizada de
forma continua se llama
cadena adelantada,
mientras que la sintetizada
por fragmentos recibe el
nombre de cadena retrasada.ucm.es
La replicación del ADN
En cada hebra o fragmento de Okazaki, la ADN pol no puede
empezar de cero. La ARN polimerasa o primasa (que si puede
empezar de cero) sintetiza un pequeño fragmento de ARN
llamado ARN cebador, a partir del cual la ADNpol añade
nucleótidos.
Los fragmentos de ARN cebador
posteriormente son cortados y el
hueco es rellenado por la ADNpol.
La ADN ligasa es la encargada de
unir estos fragmento de ADN
sintetizados. bionova.org.es
La replicación del ADN en eucariotas
Es parecida a procariotas, con las siguientes particularidades:
Al tener mayor cantidad de ADN, la replicación comienza en
varios puntos llamados replicones.
Hay cinco tipos de ADN polimerasa:
ADNpol , , , y .
En los cromosomas eucariotas,
el ADN se encuentra asociado
a histonas, que también se
duplican en la replicación.
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La replicación del ADN en eucariotas
Al llegar la replicación al extremo
del cromosoma, el telómero, al
eliminarse el ARN cebador, no
puede rellenarse este hueco con
ADN, ya que la ADN pol no puede
sintetizar en dirección 3´ 5´.
Esto hace que el telómero vaya
acortándose en cada replicación y
división celular. Este proceso se
asocia al envejecimiento y
la muerte celular.
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