Son los apuntes de Bioquímica y Biología Molecular I. Están muy completos y bien explicados, ideales para estudiar la asignatura. La asignatura es de 1º de Farmacia en la US.
2. Etapas en el proceso de replicación.
2a. Iniciación.
- Orígenes de la replicación.
- Replisoma.
- Tipos de ADN polimerasas.
2b. Elongación.
- Mecanismos de la elongación.
- Maduración de los fragmentos de Okazaki.
2c. Terminación.
3. Replicación en eucariotas. Replicación de los telómeros.
- Telomerasas: mecanismo de acción y función en la célula.
4. Mecanismos de reparación del ADN. Mutaciones.
5. Inhibidores de la replicación: uso terapéutico.
, 1. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA REPLICACIÓN
La replicación es un proceso en el que a partir de una molécula de ADN progenitora, se sintetiza
otra molécula nueva, originándose dos moléculas hijas de secuencias idénticas entre ellas e
idénticas a la molécula original. La copia de la molécula de ADN se lleva a cabo con una gran
precisión porque un fallo supone transmitir una información genética distinta a la molécula hija:
la replicación es un proceso en el que a partir de una molécula de ADN progenitora, se sintetiza
otra molécula nueva, originándose dos moléculas hijas de secuencias idénticas entre ellas e
idénticas a la molécula original. La copia de la molécula de ADN se lleva a cabo con una gran
precisión porque un fallo supone transmitir una información genética distinta a la molécula hija.
Según el Dogma Central de la Biología Molecular, el ADN era el único que se replicaba. En los
años 70 se revisó, porque había un pequeño número de organismos (algunos virus de ARN) que
eran capaces de transcribir desde ARN a ADN y de sintetizar ARN a partir de otra molécula de
ARN.
La enzima clave en la replicación del ADN es la ADN polimerasa que cataliza la unión entre
nucleótidos para formar polímeros de nucleótidos (ácidos nucleicos). En este caso, catalizan la
unión de desoxirribonucleótidos en dirección 5’→3’.
Para llevar a cabo la replicación, las hebras del ADN se tienen que separar y es necesario la
primasa, una enzima que pone una pequeña secuencia de nucleótidos iniciales que recibe el
nombre de cebadores o primer. Esta secuencia tiene un grupo hidroxilo (-OH) libre en 3’ y
sirve como punto de partida para la adición de nucleótidos.
El mecanismo de replicación del ADN fue sugerido a partir del modelo estructural del ADN
propuesto por Watson y Crick en 1953.
1. Es semiconservativa, es decir, cada una de las cadenas parentales sirve como molde para una
cadena hija por lo que cada molécula nueva tendrá una hebra parental y otra de nueva síntesis.
La hebra molde es la original para poder hacer la copia. Esta característica se aplica a todos los
organismos.
,2. Es secuencial, bidireccional desde un origen y simultánea. La replicación, tanto de los
cromosomas lineales de eucariotas como en los circulares de procariotas, empieza en sitios
concretos (orígenes de replicación) en los que se forman una burbuja de replicación. Esta
burbuja copia hacia la derecha y hacia la izquierda (bidireccional) en las dos hebras (h. continua
y h. retardada). Se inicia el proceso en ambas direcciones hasta que se termina de copiar toda la
molécula de ADN por adición secuencial de nucleótidos (se abre la doble hebra del ADN y se
avanza hacia los dos lados).
Los cromosomas lineales tienen varios orígenes desde donde se inicia la replicación
simultáneamente. Sin embargo, el cromosoma circular bacteriano tiene un único origen de
replicación.
3. Polimerización de nucleótidos sólo en sentido 5’ 3’: los nucleótidos que se van sintetizando
siempre se va en sentido 5 (donde está el fosfato)’-3’ (donde está el OH). Si no fuese en este
sentido habría que sustituir todo desde el principio.
LIMITACIÓN: La replicación ocurre únicamente en sentido 5’→3’ (la energía es aportada por el
dNTP).
ADN polimerasas: requieren una hebra molde y un OH en el extremo 3’ libre.
ARN polimerasas (primasa): solo requieren una hebra molde; formarán los primers o cebadores.
, 4. Replicación semi-discontinua (una hebra es continua, la otra discontinua).
En la burbuja de replicación, una cadena parental tendrá la polaridad 5´→3´, mientras que la
otra cadena tendrá una polaridad 3´→ 5´. Las nuevas cadenas tendrán las orientaciones
opuestas a las parentales.
Esto se debe a que la ADN polimerasa siempre polimeriza en la dirección 5’→3’, unen un nuevo
nucleótido a la posición 3’ (-OH). Las hebras son antiparalelas y se copian simultáneamente por
la misma polimerasa.
○ Hebra avanzada o leader (continua): hebra parental 3’-5’.
○ Hebra retardada o retrasada (discontinua): se copia en forma de fragmentos que se
denominan Fragmentos de Okazaki, que tienen una longitud de 1.000-2.000 bases en
procariotas, y de 100-200 bases en eucariotas.
ADN BACTERIANO
Es circular. Hay un origen de replicación que se llama oriC. La zona donde se acaba de replicar,
que está diametralmente opuesta, es el Ter, la zona terminación de la replicación.
La replicación será fundamentalmente en procariotas.
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