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REPLICACIÓN
DE ADN
MODELOS DE
REPLICACIÓN
REPLICACIÓN
Proceso mediante el cual a partir de una
molécula de ADN obtengo dos moléculas
de ADN idénticas a la parental (inicial).
Se plantean 3 posibilidades para el
mecanismo de replicación:
modelo conservativo: una doble hélice original y
otra nueva.
modelo conservativo: una doble hélice
original y otra nueva.
modelo semiconservativo: cada doble hélice
conserva una hélice de las originales y una nueva
Tres hipótesis de replicación
Meselson y Stahl en 1957 descubren que el
modelo correcto era semiconservativo.
En primer lugar, comprobaron en un experimento control
que el ADN de bacterias (Escherichia coli) cultivadas
durante varias generaciones en 15N era más pesado que
el de bacterias cultivadas en medio con 14N y que ambos
ADN se podían separar por ultracentrifugación.
Experimento:
Cultivar bacterias en medio con 15N
Pasar las bacterias a un medio con 14N y dejar
pasar varias generaciones.
Tomar de cada generación una muestra de
bacterias, extraer su ADN y centrifugar
• 1ª generación : todo el ADN intermedio (descarta el modelo
conservativo, tendría que aparecer una banda en el 14N y
otra en el 15N)
• 2ª generación: observaron que en esta segunda generación
la cantidad de ADN híbrido, disminuía un 50% de la hebras
• 3ª generación: solamente se encontraba el ADN híbrido en
un 25 % de las células, lo que descartaba la idea de
replicación dispersiva (descarta el dispersivo)
MECANISMO DE
REPLICACIÓN
ETAPAS
•
FASE DE INICIACIÓN: se inicia en una
región del ADN llamada punto de
iniciación, en el caso de los eucariotas,
como las moléculas del ADN son muy
largas, para abreviar el proceso, la
replicación se inicia de forma simultánea
en varios puntos del cromosoma
llamados replicones.
Replicación
en procariotas
Replicación en eucariontes
• El punto de iniciación es reconocido por
enzimas específicas que se unen a él:
– las helicasas rompen los puentes de H entre
las bases nitrogenadas,
– las girasas y topoisomerasas reducen las
tensiones que se provocan al desenrollar la
doble hélice
– las proteinas SSB se unen a las hebras molde
para evitar que se vuelvan a enrollar.
Iniciación de replicación
•
FASE DE ELONGACIÓN: llevada a cabo por
las ADN polimerasas que recorren la hebra
molde 3´-- 5´ y seleccionan el
desoxirribonucleótido cuya base es
complementaria a la hebra molde.
Como las dos cadenas son antiparalelas,
cuando se forma la horquilla de replicación la
ADN polimerasa solo puede sintetizar
nucleótidos en uno de los dos sentidos. La
síntesis de la nueva hebra orientada en sentido
3´--5´ se realiza sin interrupciones. A esta hebra
se le llama hebra conductora o líder.
Síntesis continua de la cadena 5’ -3’
A
T
U
A
C
G
A
G C
T
A
T
C
G
C
G
G C
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
C
C
G
T
T
G
C
A
C
G
Síntesis continua de la cadena en dirección 5'3'. La síntesis de esta cadena no plantea ningún
problema. Así, una vez separadas ambas cadenas, se sintetiza el primer y la ADN pol. III (una de las
enzimas que unen los nucleótidos) va a elongar la cadena en dirección 5'3'.
El mecanismo de síntesis
de la hebra orientada 5´ -3´ (hebra retardada) fue
descubierto en 1973 por
Okazaki. Cada uno de los
fragmentos requiere un
cebador de ARN
sintetizado por la primasa
cada ciertos intervalos. La
ADN polimerasa, va
eliminando el cebador y
sustituyéndolo por ADN.
Finalmente la ADN ligasa
suelda todos los
fragmentos obtenidos.
Síntesis discontinua de la cadena 3’ -5’
A
T
C
G
A
T
A
G C
T
A
U
T
C
G
C
G
G C
T
T
A
A
G
C
C
G
A
T
C
C
G C
G
C
T
A
T
G
C
A
Síntesis discontinua. La cadena complementaria no se va a replicar en sentido 3'5' sino que se
replica discontinuamente en dirección 5'3'. Primero se sintetiza el primer (ARN) y posteriormente
este se elonga con ADN. El ARN es posteriormente eliminado y los diferentes fragmentos sintetizados,
llamados fragmentos de Okazaki, son unidos entre sí.
Replicación del ADN
La replicación en un ojo de replicación
primer
ADN
5’
3’
5’
3’
5’
3’
3’
3’
5’
5’
3’
5’