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REPLICACIÓN DEL ADN
¿PARA QUÉ SE REPLICA EL ADN?
Cuando una célula se divide, transmite su información
genética a las células hijas, para ello duplica previamente
su ADN mediante el mecanismo denominado
REPLICACIÓN
Bacteria
Bacteria dividiéndose
Bacterias
descendientes
Ciclo Celular
CONTROL DE CALIDAD DEL CICLO CELULAR
Durante el ciclo celular, la célula pasa al menos tres puntos de control (checkpoints):
Fases del ciclo celular : meristemo
radicular de cebolla
¿Cómo se replica el ADN?
Después que Watson y Crick propusieran el
modelo de la doble hélice, tres modelos de
replicación del ADN se han propuesto:
conservativo, semiconservativo y
dispersivo.
REPLICACIÓN DEL ADN
Tres hipótesis de la replicación:
Conservativa
Semiconservativa
Dispersiva
Conservativa
Dispersiva
Semiconservativa
Experimento de Meselson y Stahl
Ellos probaron la hipótesis de la replicación del ADN
¿En qué consistió este experimento?:
1.
Ellos cultivaron bacterias en un medio 15N. El 15N es un isótopo pesado de nitrógeno, por lo tanto
el ADN sintetizado es de densidad pesada.
2.
Luego cambiaron las bacterias al medio 14N.
3. El ADN se aisló diferentes veces que corresponden a los ciclos de replicación 0, 1, y 2.
4. Después de un ciclo de replicación, el ADN fue todo de densidad intermedia, lo que descarta el modelo
conservativo de la replicación, que predice que ambos ADN (pesado y liviano) estarán presentes,
pero ninguno de densidad intermedia estará presente.
Este resultado es consistente con el modelo semiconservativo de replicación, que predice que todas
las moléculas de ADN consistirán de una cadena 15N de ADN y una cadena 14N de ADN.
El resultado no descarta el modelo dispersivo de replicación, que también predice que todo el ADN
será de densidad intermedia, consistiendo de segmentos intercalados de doble cadena 15N y 14N.
5. Después de dos ciclos de replicación, se ven dos bandas de ADN, una de densidad intermedia y una
de densidad liviana. Este resultado es exactamente lo que el modelo semiconservativo predice:
la mitad debería ser densidad intermedia 15N-14N la intermedia y la mitad de densidad liviana 14N-14N.
6. Este resultado descarta el modelo dispersivo de la replicación, que predice que después del ciclo 1
de replicación, la densidad del todas las moléculas de ADN, gradualmente llegarían a ser más bajas.
Por lo tanto, ningún ADN de densidad intermedia intermedio debería permanecer después del ciclo 2.
El modelo semiconservativo es correcto.
Experimento de Meselson y Stahl
Modelo o hipótesis conservativa
Modelo o hipótesis dispersiva
Modelo o Hipótesis semiconservativa
Ingresa a la siguiente dirección y
encontrarás la animación del experimento de
Messelson Stahl:
http://www.mhhe.com/sem/Spanish_Animations/sp_meselson_stahl.swf
Dirección de la replicación
http://highered.mcgraw-hill.com/olcweb/cgi/pluginpop.cgi?it=swf::535::535::/sites/dl/free/0072437316/120076/bio23.swf::How
Nucleotides are Added in DNA Replication
Molécula de ADN
Replicando el ADN
ADN polimerasa III : Es dimérica con estructura cuaternaria
Velocidad en eucariontes: 50 nucleótidos/seg.
REPLICACIÓN DEL ADN
La síntesis de una nueva hebra de DNA se efectúa siempre en la
dirección 5' a 3'.
El 5'-trifosfato sólo puede ser añadido en el 3'OH libre de la
desoxirribosa.
Las dos hebras antiparalelas se replican simultáneamente en las
dos direcciones.
Una RNA polimerasa sintetiza un RNA cebador o “primer” que
se usa para iniciar la síntesis de una nueva hebra.
La hebra progenitora en el extremo 3' del molde obliga a la
hebra Conductora o adelantada a la replicación continua.
La hebra progenitora en el extremo 5' del molde produce la
hebra retardada como cortos fragmentos de DNA (100-200
nucleótidos en eucariotas y más largos en procariotas).
Los fragmentos de la hebra retardada se llaman fragmentos de
Okazaki en reconocimeinto a su descubridor, Reiji Okazaki.
Los RNA cebadores son separados por la DNA polimerasa I y
los fragmentos son soldados por la DNA ligasa.
En resumen: Ocurre en tres etapas:
1ª etapa: desenrrollamiento y apertura de la doble hélice.en el
punto ori-c.
* Primero: intervienen las helicasas que facilitan en
desenrrollamiento
* Segundo: actúan las girasas (topoisomerasas) que eliminan la
tensión generada por la torsión en el desenrrollamiento.
* Tercero: Actúan las proteínas SSB que se unen a las hebras
molde para que no vuelva a enrollarse.
2ª etapa. síntesis de dos nuevas hebras de ADN.
* Actuan las ADN polimerasas para sintetizar las nuevas hebras en
sentido 5´-3´, ya que la lectura se hace en el sentido 3´-5´.
•Intervienen las ADN polimerasas I y III, que se encargan de la
replicación y la II, IV y V se encargan corrección de errores. La que
lleva la mayor parte del trabajo es la ADN polimerasa III (elonga)
• La ADN polimerasa I remueve el partidor o primer de RNA y lo
rellena con DNA
La ADN polimerasa III es incapaz de iniciar la síntesis por sí sola,
para esto necesita un cebador (ARN) que es sintetizado por una
ARN polimerasa (=primasa). Este cebador es eliminado
posteriormente.
3ª etapa: corrección de errrores.
La enzima principal es la ADN polimerasa II, que corrige todos
los errores cometidos en la replicación o duplicación.
Intervienen otros enzimas como:
* Endonucleasas que cortan el segmento erróneo.
* ADN polimerasas I que rellenan correctamente el espacio.
* ADN ligasas que unen los extremos corregidos
Replicación en procariontes
Un solo origen de replicación, avance bidireccional, velocidad: 500 nucleótidos /seg.
Replicación en procariontes
Animación replicación
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