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TEMA 0-5
REPLICACIÓN
Replicación del ADN.Replicación del ADN eucariota.
Genética – 1er Curso
Facultad de Medicina
Replicones, “orígenes” y “finales”
Mecanismo semi-conservativo
Replicación del ADN
Apartados
Replicación semi-discontinua
ARN cebador
Introducción
IntroducciónReplicación del ADN
ReplicaciónEs el proceso por el que una célula copia su ADN antes de dividirse.
El ADN es copiado en dirección 5’ 3’ por la ADN polimerasa utilizando ADN de simple cadena como molde.
IntroducciónReplicación del ADN
Replicones, “orígenes” y “finales”
Replicón: cualquier pieza de ADN que se replica como una única unidad.
Origen: punto del replicón en el que siempre se inicia la replicación.
Finales: se producen dos horquillas de replicación bidireccionales a partir del origen, y las cadenas se copian conforme se van separando hasta alcanzar el final.
Replicación del ADN
Mecanismo semi-conservativo
Tres eran los posibles mecanismos a considerar
Meselson y Stahl
Replicación del ADN
Mecanismo semi-conservativo
Meselson and Stahl
Replicación del ADN
Mecanismo semi-conservativo
Generaciones
0
1
2
3
LL LH HH
L: ligera (“light”)
H: pesada (“heavy”)
Centrifugación Cadenas ADN
Replicación del ADN
Replicación semi-discontinuaCadenas adelantada y atrasada
La replicación del ADN tiene lugar en dirección 5’ 3’.Conforme se abre la doble hélice del ADN, una cadena adelantada es sintetizada sin problemas. Sin embargo, la cadena atrasada, debe ser sintetizada a trozos que luego se unen. Estos pequeños trozos se llaman fragmentosde Okazaki.
Replicación del ADN
ADN polimerasa sólo es capaz de añadir nucleótidos en dirección 5’
3’ a una cadena pre-existente.
ARN cebadorReplicación del ADN
Inicialmente se une un pequeño cebador de ARN a la cadena sencilla. Un enzima llamado primasaañade los nucleótidos.
ADN polimerasa puede ahora extender la cadena.
El ARN cebador se elimina mediante un tipo especial de ADN polimerasa (I).
Replicación del ADN eucariota
Apartados
Ciclo celular
Replicación ADN eucariota
Ciclo celularReplicación del ADN eucariota
INTERFASE
G1- La célula crece durante un tiempo
S- Copia su genomaG2- Se prepara para la
mitosis
En general, el Ciclo Celular puede dividirse en dos fases:
En la fase MITÓTICAMitosis: La célula separa las dos copias de su genomaProfase-prometafase-metafase-anafase-telofaseCitoquinesis: se divide la célula
En la fase S, cada uno de los cromosomas se desenrolla y se replica. Cuando los cromosomas condensan de nuevo, los duplicados están unidos por sus centrómeros.
El cromosoma se representa ahora como dos cromátidas hermanas.
Ciclo celularReplicación del ADN eucariota
Ciclo celularReplicación del ADN eucariota
Ciclo celularReplicación del ADN eucariota
Replicación ADN eucariotaReplicación del ADN eucariota
Los cromosomas de eucariotas contienen muchos replicones, cada uno con su origen: 50.000-100.000 replicones de 40-200 kb.
Conocer la diferencia entre cadenas adelantada/ atrasada.Conocer qué enzimas ayudan a la ADN polimerasa (helicasa, primasa, ligasa).Recordar que se utilizan dNTPs.
Resumen de la Replicación del ADN
Replicones,“orígenes”y “finales”
Mecanismosemi-conservativo
Replicación del ADN (I)Objetivos
Replicaciónsemi-discontinua
Durante la replicación, las cadenas de la doble hélice se separan mediante la helicasa. Cada cadena actúa como un molde para la síntesis de una complementaria. Se utilizan desoxirribonucleósidos 5’-trifosfatos. Así pues, cada célula hija recibe una de las cadenas “progenitoras” originales.
La ADN polimerasa sólo puede copiar en dirección 5’ 3’. De ahí que en cada horquilla de replicación, la cadena adelantada es sintetizada como una pieza continua mientras la cadena retrasada se produce discontinuamente, en fragmentos cortos en dirección contraria. Son fragmentos de 1000-2000 nt en procariotas y de 100-200 nt en eucariotas. Se denominan fragmentos de Okazaki. Estos fragmentosse unen mediante ADN ligasa.
Introducción Replicación es el proceso por el que una célula copia su ADN antes de dividirse. El ADN es copiado en dirección 5’ 3’ por la ADN polimerasa.
Cualquier fragmento de ADN que se replica como una única unidad se denomina replicón. El punto del replicón en el que siempre se inicia la replicación es el “origen”. Los “orígenes” tienden a ser ricos en A=T para facilitar su apertura. A partir del origen se producen dos horquillas de replicación bidireccionales, y las cadenas se copian conforme se van separando hasta alcanzar un “final”.
Replicación del ADN (y II)
Objetivos
Ciclo celular
ReplicaciónADN eucariota
Resumen
ARN cebador La cadena adelantada y todos los fragmentos de cadenas retrasadas son cebados inicialmente por síntesis de un trozo corto de ARN, el cebador, mediante la primasa. Este ARN es elongado con ADN. Finalmente, se eliminan los cebadores y se reemplazan por ADN antes de la ligación.
Cromosomas eucariotas grandes contienen multiples replicones, cada uno con su propio origen.
La división celular en eucariotas sucede mediante una serie de fases conocidas como “ciclo celular”. La replicación del ADN (síntesis) tiene lugar en la fase S previa a la división mitótica.
Pasos en la replicación del ADN: 1 – las helicasas desenrollan la doble hélice del ADN; 2 – se sintetiza un cebador de ARN mediante la primasa; 3 - se sintetizan una cadena adelantada y una atrasada; 4 – la cadena atrasada se sintetiza discontinuamente formando los fragmentos de Okazaki; 5 – se eliminan los cebadores de ARN y se unen los fragmentos mediante la ADN ligasa.