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Unidad 9
NUCLEO
• REPLICACION
• CROMOSOMAS
•
EL PRESENTE MATERIAL ES UNA SÍNTESIS QUE NO REEMPLAZA, SINO QUE
COMPLEMENTA, AL RESTO DE LOS MATERIALES
Estructura del Núcleo
Esquema de la organización y
componentes del núcleo
Micrografía de un núcleo celular
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Poros Nucleares
La envoltura nuclear consta de dos
membranas separadas por el espacio
perinuclear. La membrana interna se
fusiona con la externa en distintos sitios
formando los poros nucleares. En ellos
existe un conjunto de proteínas que actúa
como compuerta y se llama complejo
del poro.
En la superficie
interna de la
envoltura nuclear hay
una capa de
proteínas (filamentos
intermedios)
denominada lámina
nuclear
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Cromatina
En las células eucariontes, el ADN está asociado a proteínas constituyendo la cromatina.
EUCROMATINA
Es la cromatina en estado mas laxo que
posee el ADN a partir del cual se sintetizan
moléculas de ARN (transcripcionalmente
activo) y tiene una disposición central
dentro del núcleo.
HETEROCROMATINA
Es la cromatina mas compacta que contiene
el ADN transcripcionalmente inactivo. Esta
cromatina silente tiene disposición
periférica, anclándose en la lámina nuclear.
HETEROCROMATINA
CONSTITUTIVA
Permanece siempre condensada. La
encontramos en el centrómero de cada
cromosoma, en el brazo largo del
cromosoma Y en mamíferos machos.
HETEROCROMATINA
FACULTATIVA
Es variable en las distintas células. La
porción del ADN que contiene información
para la síntesis de una enzima digestiva
(gen) se encontrara como eucromatina en
una célula intestinal, pero como
heterocromatina facultativa en una neurona.
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Replicación del ADN
EXPERIENCIA DE MESELSON Y STAHL
El experimento de Meselson y Stahl evidencia
que la replicación del ADN es
semiconservativa: cada molécula hija
conserva una cadena de la molécula original.
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Desarrollo de la Replicación
1- desenrollamiento de la doble hélice en un
sitio determinado de la molécula , constituyendo
el estímulo inicial
2- separación de las dos cadenas y colocación
de ribonucleótidos trifosfatados en forma
complementaria a los d-nucleótidos, formando
el ARN-cebador
3- colocación de los desoxi-ribonucleótidos
trifosfatados en forma complementaria a los de
la cadena a replicar
4- unión de esos d-ribonucleótidos por acción
de la enzima ADN polimerasa en sentido
5‘  3‘ formando la nueva cadena de ADN
5- enlace por puentes de H entre bases
complementarias de ambas cadenas
6- eliminación de los segmentos cebadores
Esquema simplificado de la Replicación
7- unión de los fragmentos de ADN recién
sintetizado
Enzimas de la Replicación
HELICASA
ADN Polimerasas
Rompe los enlaces puente de hidrógeno
entre ambas cadenas complementarias
el ADN
Polimerizan los nucleótidos utilizando la
molécula original de ADN como molde.
Hay tres tipos diferentes de ADN
polimerasas llamadas I, II y III. Entre
éstas, la ADN polimerasa III es la
responsable de la síntesis de ADN
ARN Polimerasa o PRIMASA Sintetiza pequeños fragmentos de ARN
que se utilizan como cebadores
(iniciadores)
LIGASA
Cataliza la formación de enlaces
fosfodiéster entre nucleótidos de
distintos fragmentos
TOPOISOMERASAS
Alivian la tensión de la molécula de ADN
evitando su hiper-enrrollamiento
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ADN polimerasas
Catalizan la unión de los desoxirribonucleótidos para formar así las
cadenas de ADN en crecimiento.
Existen tres variantes: la ADN polimerasa I, II y III.
Todas las ADN polimerasas comparten dos propiedades:
 Sintetizan ADN solamente en dirección 5´3´, agregando
nucleótidos al oxhidrilo libre del carbono 3´ (3'-OH)
 Agregan un nuevo nucleótido solo si cuentan con un extremo 3´
libre, y para iniciar su acción necesita un cebador o iniciador
(pequeño polinucleótido de ARN) formado previamente, unido por
puentes de hidrógeno a la hebra molde.
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Burbuja de Replicación
Una vez que la ADN-polimerasa localiza el nucleótido complementario, cataliza su
hidrólisis separando dos grupos fosfato y uniendo el resto (desoxirribonucleótidomonofosfato) a la cadena de ADN que se está formando, mediante un enlace fosfodiéster.
La energía necesaria para esta unión se obtiene de la hidrólisis nucleótido tri-fosfato.
Una de las hebras crece en la dirección de apertura de la horquilla: cadena conductora.
La otra lo hace en dirección opuesta y fragmentada:cadena rezagada o tardía.
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Replicación
La replicación se desarrolla en forma bidreccional (las nuevas cadenas tienen direcciones
opuestas) y es discontínua (las cadenas contienen fragmentos).
Una ribonucleasa
(ADNpolimerasa I)
elimina el ARN
cebador. El sector que
éste ocupaba es
rellenado por
d-ribonucleótidos
ubicados por la
ADN-polimerasa.
La ligasa une,
finalmente, todos los
fragmentos de ADN.
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Origen de Replicación en
Eucariontes
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Origen de la Replicación en
Procariontes
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Nucleosomas
En eucariontes, cada molécula de ADN está asociada a proteínas llamadas
Histonas, formando los nucleosomas.
Durante toda la Interfase, el ADN permanece asociado a ocho Histonas: dos H2A,
dos H2B, 2 H3 y dos H4, formando los nucleosomas. La Histona H1 sella la unión.
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Niveles de plegamiento del ADN
Después de la etapa S, el
enrollamiento del ADN aumenta
hasta que la molécula súperenrollada forma una cromátida.
Como el ADN se ha duplicado en
la etapa S, la cromátida, con su
duplicado, forma el cromosoma,
observable durante la división
celular.
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Morfología de los Cromosomas
Los cromosomas se pueden
agrupar según el tamaño, que
depende del número de
nucleótidos, y de acuerdo a la
posición del centrómero.
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Cariotipo
Cada especie posee, en sus células somáticas, un número característico de cromosomas de
diferentes tipos. La representación gráfica de ese número se llama cariotipo.
Cariotipo de un individuo humano de sexo masculino
(contiene un cromosoma Y). Consta de 23 pares de
cromosomas: los pares 1 a 3 son metacéntricos; el 4
y 5 submetacéntricos; el 6 a 12 y el X,
submetacéntricos; el 13 a 15, acrocéntricos; el 16 a
18 submetacéntricos a acrocéntricos; el 19 y 20
submetacéntricos y el 21, 22 y el Y, acrocéntricos
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