Químico Bacteriólogo Parasitólogo BIOLOGIA MOLECULAR
Enviado por Ami Martínez • 12 de Mayo de 2020 • Trabajos • 2.054 Palabras (9 Páginas) • 94 Visitas
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN
Facultad de Ciencias Biológicas[pic 1][pic 2]
Químico Bacteriólogo Parasitólogo
BIOLOGIA MOLECULAR
Replicación y Transcripción
Dr. Edgar Mendoza Gamboa
Alumno: Martínez Martínez Amada Alejandra
Matricula: 1421982
Grupo:273
San Nicolás de Los Garza, Nuevo León a 2 de mayo 2020
REPLICACIÓN
Es el proceso mediante el cual a partir de una molécula de ADN progenitora o parental se sintetiza una nueva, originándose dos moléculas de ADN hijas, de secuencia idéntica a la original.
Para llevar a cabo la síntesis de ADN es necesario:
- Cebador
- Sustratos
- Cofactores
- Molde o plantilla.
La síntesis de ADN requiere un fragmento de hebra iniciador denominado cebador, que aporte un grupo 3’-OH libre, se trata de un oligonucleótido, por lo común RNA, que debe de estar apareado a la hebra progenitora de ADN, de forma complementaria y antiparalela. Se utiliza como sustrato el conjunto de los cuatro dNTPs (dAtp, dGTP, dCTP y dTTP) de cada uno de ellos queda incorporado en el ADN nuevo la parte de dNMP de la molécula. A estos efectos los dNMPs y dNDPs don inactivos. Para una actividad optima se requiere un ion metálico divalente como cofactor asociado a los dNTPs. Mn2+ y Mg2+ pueden utilizase in vitro y solo Mg2+ in vivo. Finalmente, el orden correcto de incorporación de los dNMPs viene determinado por su complementariedad de bases con la secuencia de cada hebra de AND que actúa como molde o plantilla.
La reacción inicia con el apareamiento de un dNTP complementario al nucleótido de la hebra molde en la posición vecinal al extremo 3’ de la hebra en crecimiento. Esta reacción consiste en la unión del dNTP seleccionado, bajo la forma de dNMP, con liberación del PP, lo que implica la formación de un puente fosfodiéster entre el fosfato alfa del dNTP que se incorpora y el 3’-OH libre de la cadena en crecimiento. La ruptura del enlace dosdoanhidrico del dNTP proporciona la energía necesaria para impulsar la reacción, ayudada por la hidrolisis del PPi a 2 Pi catalizada por la pirofosfatasa, tras muchas reacciones similares sucesivas, el producto es la nueva hebra de DNA.
[pic 3]
Dirección de la síntesis
La adición de nucleótidos se realiza siempre en dirección 5’ a 3’ en todas las DNA polimerasas (procariotas y eucariotas) y en RNA polimerasas.
Polimerasas de ADN dirigidas por ADN (ADN polimerasas o ADNpol)
Molécula sintetizada | Molécula molde | Nombre completo | Nombre común |
ADN | ADN | Polimerasa de ADN dirigida por ADN | ADN polimerasas |
ARN | ADN | Polimerasa de ARN dirigida por ADN | ARN polimerasa o transcriptasas primasas |
ADN | ARN | Polimerasa de AND dirigida por ARN | Transcriptasas inversas telomerasas |
ARN | ARN | Polimerasa de ARN dirigida por ARN | ARN replicasas |
ADN polimerasa I de E. coli
[pic 4]
Actividad de ADN polimerasas (5’-3’): ADN pol-I, ADN pol-II y ADN pol-III.
Actividad 3’ exonucleasa (3’-5’): actividad correctora de pruebas.
ADN polimerasa eucariotica
NUCLEO | α | β | − | δ | ε |
MITOCONDRIA | − | γ | − | − | |
PRIMASA | α | − | − | − | − |
POLIMERASA5’-3’ | α | β | γ | δ | ε |
EXONUCLEASA3’ | − | − | γ | δ | ε |
EXONUCLEASA 5’ | NO REPORTADO AUN |
ETAPAS DEL PROCESO DE REPLICACIÓN DE ADN
- INICIACIÓN
- ENLONGACIÓN
- TERMINACIÓN[pic 5]
La replicación comienza en puntos de la molécula de ADN con secuencias características. El proceso de replicación se realiza en la unidad funcional del genoma denominada replicón que es un a región de ADN que puede ser replicada a partir del mismo origen.
El origen de replicación es conocido por varias proteínas que provocan una tensión superhelicoidal negativa que facilita la separación de las 2 hebras.
Conexión entre iniciación y elongación
Una vez formado el complejo de iniciación, es necesario el desenrollamiento de la doble hélice. Estas operaciones de desenrollamiento o relajamiento y enrollamiento o compactación intervienen diversas proteínas especializadas. El complejo multiprotéico formado por estas y por las ADN polimerasas. Que viaja asociado a cada horquilla y realiza la replicación se conoce como replisoma.
Proteínas necesarias
- Helicasas: se unen al ADN en el origen y actúan separando sus 2 hebras, requiere solo hidrolisis de ATP.
- Proteínas de unión a hebra sencilla: una vez separadas las hebras por helicasa, intervienen las proteínas SSB (single strand biding proteins procariotes) que evitan el reapariamiento de las hebras. De esta forma las bases nitrogenadas pueden aparearse a los nucleótidos que se incorporan en la replicación.
- Topoisomerasas: enzimas que alteran el estado de superenrollamiento del ADN sin modificar en otros aspectos su estructura. Tipo 1: corta una hebra, tipo 2: corta las 2 hebras.
- Primasa: polimerasa de ARN dirigida por ADN, que produce cadenas cortas de ARN, complementarias de cada una de las hebras desemparejadas en el origen de replicación.
ENLONGACIÓN
La replicación no solo depende de la ADN polimerasa, si no de numerosas enzimas y factores proteicos. El conjunto de proteínas recibe el nombre de replisoma, el cual se asocia en torno a la horquilla de replicación, para participar de forma directa o indirecta en la síntesis simultanea de ambas hebras.
Al abrirse la horquilla, una de las hebras progenitoras se va exponiendo en el sentido correcto para actuar de molde 3’-5’, por lo que la síntesis de su hebra complementaria transcurre por avance de la polimerasa a lo largo del molde a la par que avanza la horquilla. A esta nueva hebra se le llama conductora, líder o guía. La otra hebra progenitora se expone en sentido 5’-3’. Por lo que no actúa como molde a medida que avanza la horquilla, para su síntesis requiere un mecanismo que ocasiona un desfase, por lo que se llama hebra retardada o retrasada.[pic 6]
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