REPLICACION DEL DNA...

REPLICACION DEL DNA

Una hebra de DNA puede actuar como molde para dirigir la sintesis de una habrá complementaria.

EL DNA dúplex se replica semiconservadoramente en las horquillas de replicación.

HORQUILLAS DE REPLICACION

La replicación del DNA se lleva a cabo mediante enzimas conocidos con el nombre de DNA polimerasas, dirigidas por DNA o simplemente como DNA polimerasas. Estos enzimas utilizan DNA monohebra como molde sobre el que catalizan la síntesis de la hebra complementaria, a partir de los desoxinucleosdos trifosfato adecuados. Los nuevos nucleótidos se seleccionan por la capacidad para aparearse, según la complementariedad demostrada.

Casi todas las DNA polimerasa conocidas pueden añadir únicamente el nucleótido apartado por un nucleído trifosfato. Las DNA polimerasas se describen en secciones posteriores 31-2A, 2B Y 4B.

La existencia de ojos o burbujas de replicación, estas estructuras, denominas estructuras 0 indican que el DNA dúplex se replica por una progresiva separación de las dos horas paternas, acompañando de una síntesis de sus hebras complementarias dando lugar de forma semiconservadora, a dos dobles hebras hijas.

El mecanismo de replicación del DNA basado en estructuras 0 se le denomina replicación 0.

El punto de separación d las dos hebras en el ojo de replicación, donde la síntesis tiene lugar, se denominan horquilla de replicación. Una burbuja de replicación puede contener una o dos horquillas de replicación.

REPLICACION SEMIDISCONTINUA

Las dos hebras antiparalelas del DNA dúplex se replicaban simultáneamente a medida que avanza la horquilla de replicación. Pero todas las DNA polimerasas conocidas tan solo pueden extender las hebras en la dirección 5’—3’. La DNA polimerasa es capaz de copiar la hebra paterna, mas allá de la horquilla replicación.

La mayor parte de la radiactividad y, por ello el nuevo DNA sintetizado, tiene coeficiente de sedimentación en medio alcalino. Estos nuevos fragmentos sintetizados, llamados fragmentos de Okazaki, son tan solo fragmentos de 1000  a 2000 nucleótidos, sin embargo.

CEBADORES DE RNA

Uno de los requerimientos casi universales para todas las DNA polimerasas es el extender la hebra de DNA a partir de un extremo libre. Como consecuencia de este hecho, resaltando por el establecimiento del modelo semidiscontinuo, ¿Cómo se inicia la síntesis de DNA? Los fragmentos de okazaki se puede observar que sus extremos 5’ consisten en segmentos de RNA de 1 a 60 nucleótidos, que son complementarios a la hebra de DNA molde. La RNA polimerasa, el enzima que media la transcripción y otro de menor tamaño, la primasa, que es el producto monomerico del gen denominado dnaG.

ENZIMAS DE REPLICACION

La replicación del DNA es un proceso complejo en el que intervienen gran variedad de enzimas. Los principales actores que participan en el proceso de replicación, son

DNA GIRASA, PROTEINA QUE SEPARAN LAS HEBRAS DEL DNA EN LA HORQUILLLA DE REPLICACION, PROTEINAS QUE IMPIDEN LA NUEVA UNION DE LAS HEBRAS ANTES DE SU REPLICACION, ENZIMAS QUE SINTETIZAN LOS DEBADOREES DE RNA, UNA DNA POLIMERASA, UN ENZIMA QUE ELIMINA LOS CEBADORES DE RNA Y UN ENZIMA QUE UNE COVALENTEMENTE LOS FRAGMENTOS DE OKAZAKI CONTIGUOS

DNA POLIMERASA

Gracias a su capacidad de incorporar marcaje radiactivo en el DNA a partir de timidina trifosfato. Se le denomina DNA polimerasa 1 o POL 1 es un único polipeptido de 928 restos. Esta coloca  desoxirribonucleico trifosfato de DNA. La reacción produce por el ataque de un nucelofilico, de la hebra de DNA que está creciendo sobre el a-FOFORILO del nucleído trifosfato.

La especialidad de la POL 1 por la base entrante más que un mero reconocimiento, se cree debida a la necesidad de que la nueva base forme un par de bases cuatro pares de bases A.T  T.A G.C C.G poseen todos formas casi idénticas. Ellos explican que la POL 1 pueda intercambiar la timina solo con el 5- BROMOURACILO y la guanina solo con la hipoxantina. La Pol1 es posesiva porque cataliza una serie de pasos sucesivos de polimerización, normalmente unos 20 o más sin liberar el molde.

La actividad

LA ACTIVIDAD POLIMERASA Y LAS DOS ACTIVIDADES EXONUCLEASA DE LA POL 1 TIENEN LUGAR EN SITIOS DISTINTOS.

La actividad exonuleasa 5’—3’ de la POL 1 es independiente de las otras dos exonuleasa 3’---5’ y polimerasa. La estructura de rayos x del complejo formado por el fragmento Klenow y el dTMP, determinada por Thomas Steitz, indica que esta proteína está formada por dos dominios, el dominio pequeño fija dTMP cuyo fosfato 5’ interacciona con dos iones metálicos divalentes. El sitio de fijación de Dtmp forma parte de la exonucleasa 3’—5’ ello se demostró por la ausencia de esta actividad, y no de la actividad polimerasa, es un fragmento Klenow mutante, mutante, modificado por la ingeniería genética, que carecía de los sitios quelantes de iones pero que, por lo demás, poseía una estructura normal.

El dominio grande posee una hendidura prominente, el sitio activo de la polimerasa la construcción de modelos indica que este tiene el tamaño y la forma apropiados para unir una molécula de B-DNA.

LA FUNCION FISIOLOGICA DE LA POL 1 ES LA REPARACION DEL DNA

El DNA alterado, tal como se es detectada por diferentes sistemas de reparación del DNA la mayoría de ellos cortan, mediante endonucleasas, el DNA dañado en el lado 5’ de la lesión, activándose la exonucleasa  de la POL1. Mientras por un lado se elimina el DNA dañado por el otro, la misma POL 1 va rellenando el hueco que resulta una de las hebras, mediante la actividad polimerasa, Así la actividad exonucleasa se incrementa diez veces cuando la función polimerasa esta activada. Es posible que la simultaneidad de las dos actividades de la POL1, escisión y polimerización.

DNA POLIERASA III

El descubrimiento de mutantes de E. coli, capaces de crecer normalmente, con una escasa actividad POL I estimulo la búsqueda de otras actividades polimerizantes del DNA. Este esfuerzo se vio recompensado cuando se encontraron dos enzimas mas, designados según el orden de su descubrimiento, DNA polimerasa II  y DNA polimerasa III  no se habían detectado con anterioridad debido a que sus actividades conjuntas en las condiciones utilizadas son normalmente 5%de ka actividad POL I.

Los mutantes que carecen de actividad POL II no presentan ningún defecto de mutación aparente. Se desconoce por tanto, la función fisiológica de la POL II si la tiene.

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