Expresion Genica

1.Describa los diferentes tipos de DNA polimerasas y su función en la síntesis de ADN de procariotas y eucariotas.

TIPOS DE DNA POLIMERASA EN EUCARIOTAS.

Hay 5 tipos de ADN polimerasa:

-Alfa: Participa en el proceso de replicación del ADN dirigiendo la replicación de la cadena retardada que es la cadena que crece 3’ a 5’ que es el sentido contrario del crecimiento global de la nueva copia de ADN

-Beta: Se encarga de los procesos de reparación del ADN

-Gamma: realiza la replicación del ADN mitocondrial.

-Delta y Épsilon: dirigen la replicación de la cadena que crece 3’ a 5’ en mismo sentido que crece la nueva copia del ADN.

TIPOS DE DNA POLIMERASA EN PROCARIOTAS

Existe tres tipos de DNA polimeraSaS que se encuentran bien caracterizados, estos se pueden diferenciar por su localización y actividad. intervienen en la replicación del ADN para dar a cada célula hija una copia del ADN original en el proceso de la mitosis.

TIPOS DE DNA POLIMERASAS

- DNA POLIMERASA I: es la encargada de la eliminación de los cebadores y el "relleno" del espacio que dejan con ADN

- POLIMERASA II: está encargada de la reparación de los quiebres producidos en el ADN

- DNA POLIMERASA III: es la principal encargada de la elongación del ADN durante la cual también realiza tareas de corrección.

2. Describa las funciones principales de las siguientes enzimas implicadas en la síntesis del ADN: Helicasa,Topoisomerasa, primasa y DNA Ligasa.

HELICASA

- está encargada de separar la doble hebra de tal forma que se puedan formar los primers y luego se lleve a cabo la replicación.

- Desenrolla la hebra rezagada

- participa en los procesos de duplicación y reproducción celular de los seres vivos.

- Participa en la transcripción, recombinación y reparación del ADN, y de biogénesis de ribosomas.

- rompe los puentes de hidrógeno que unen las bases nitrogenadas, haciendo así posible que otras enzimas puedan copiar la secuencia de la hebra molde.

- se va desplazando longitudinalmente a lo largo de los enlaces fosfodiéster del ácido nucleico, separando las dos cadenas antiparalelas del ácido nucleico usando para ello la energía que se desprende en la hidrólisis de ATP o GTP.

- Se mueve a lo largo de la doble cadena con una direccionabilidad y una procesividad específicas de cada enzima particular.

- pueden actuar de una forma mucho más rápida in vivo que in vitro debido a la presencia de una serie de proteínas accesorias que ayudan en la desestabilización de la unión en la horquilla.2

TOPOISOMERASA:

- eliminan o introducen superenrollamientos

- Determinan el grado de superenrollamiento del DNA

- Alteran el estado topológico, pero no la estructura covalente

- Contribuyen a una Acción imprescindible para que la replicación y la transcripción tengan lugar

- son enzimas capaces de actuar sobre la topología del ADN, ya sea enredándolo para permitir que se almacene de manera más compacta o desenredándolo para que controle la síntesis de proteínas y facilite la replicación del mismo.

- catalizan y guían el desanudamiento y estiramiento del ADN creando rupturas momentáneas en las hebras de ADN y utilizando una tirosina evolutivamente muy conservada como residuo catalítico.

- Cumplen una acción muy importante en La inserción de un genoma viral dentro de los cromosomas y otras formas de recombinación genética.

- Provocan cortes transitorios de una o de las dos cadenas de ADN, haciéndolas pasar a través de la mella, pegando después las cadenas melladas al ADN.

PRIMASA:

- Encargada de la síntesis de los primers (partidores) para la síntesis del DNA en E. coli.

- sintetiza pequeños fragmentos de RNA, de unos 10 nucleótidos, conocidos como cebadores, complementarios a la hebra de ADN que se copia durante la replicación.

- añade un primer de ARN en la hebra discontinua, el cual permite la síntesis de los fragmentos de Okazaki en dirección 5' 3'.

- sintetiza el cebador, un Primordio de ARN necesario para que la ADN polimerasa pueda iniciar la síntesis de las nuevas cadenas.

- Sintetiza los ARN cebadores.

- polimeriza RNA.

- participa en la síntesis del iniciador, sintetizando un corto fragmento de RNA.

- se encarga de producir el cebador a partir del cual continuara otra enzima con la replicacion de la cadena del adn.

- le indica a la ADN polimerasa donde empezar a sintetizar la hebra de adn.

LIGASA:

- une los fragmentos de okasaki o quellas zonas del DNA donde se hayan producido nicks.

- forma enlaces covalentes entre el extremo 5’ de una cadena polinucleotídica y el extremo 3’ de otra cadena polinucleotídica.

- Permiten la unión de dos moléculas con la degradación del ATP que provee la energía necesaria para que la reacción tenga lugar.

- Une los extremos de los polinucleótidos preformados.

- cataliza la formación de enlaces entre los extremos 3’ y 5’ de los fragmentos de DNA.

- Formación de enlaces, con aporte de ATP.

3. ¿Cuáles son los elementos que requiere para su actividad la DNA polimerasa delta?.

La ADN polimerasa delta es la encargada de sintetizar la hebraprincipal o adelantada y la polimerasa alfa la hebra retrasada. El ADN en eucariontes estaunido con histonas, por lo tanto la duplicación involucra dos pasos extras;

- Primero el ADN se debe disociar de las histonas para comenzar la duplicación.

- La síntesis de histonas tiene lugar al mismo tiempo que la síntesis de ADN y las histonas se deben unir al nuevo ADN.

4. ¿Cuál es la razón de la replicación contínua en la hebra líder y discontínua en la cadena opuesta?.

Las hebras de ADN son antiparalelas y la cadena del ADN que va en dirección 3´ 5´ es copiada directamente por la enzima ADN polimerasa III. La hebra hija sintetizada (5´ 3´) es llamada HEBRA PRINCIPAL o ADELANTADA.

La otra hebra del ADN padre que tiene la dirección opuesta, 5´ 3´, no puede ser copiada directamente, debido que no es sustrato para la enzima y solamente puede ser sintetizada hasta que una parte del ADN se ha desdoblado. La hebra hija resultante se llama HEBRA RETRASADA y es sintetizada en forma discontinua. Esta síntesis discontinua resulta de la formación de cortas secciones de ADN de aproximadamente 1000 a 2000 nucleótidos que reciben el nombre de FRAGMENTOS DE OKASAKI.

5. Qué es un cebador de ADN y cuál es su función ? Qué enzima lo síntetiza? Qué enzima lo retira hacia el final de la síntesis de ADN.

CEBADOR DE ADN: es una cadena de ácido nucleico o de una molécula relacionada que sirve como punto de partida para la replicación del ADN. Es una secuencia corta de ácido nucleico que contiene un grupo 3'hidroxilo libre que forma pares de bases complementarios a una hebra molde.

FUNCION: actúa como punto de inicio para la adición de nucleótidos con el fin de copiar la hebra molde.

ENZIMA QUE LO SINTETIZA: La primasa; la cual es una ARN polimerasa que sintetiza los cebadores que empiezan las secuencias de Okazaki en la replicación.

ENZIMA QUE LO RETIRA: el principal partidor para la síntesis de ADN es una cadena corta de ARN. Este ARN lo produce una ARN polimerasa, y luego una ADN polimerasa lo elimina y lo sustituye con ADN.

6. Qué son los llamados fragmentos de Okasaki? En cuál de las dos tiras de ADN se forman?

Son los fragmentos de RNA-DNA que son resultados de la síntesis de DNA en la hebra discontinua. Etos son sintetizados en dirección 5’ - 3’ pero discontinuamente, luego de la remoción de los primers (RNA) son unidos por la DNA ligasa.

7. En que etapas de la vida celular tiene lugar la replicación o síntesis de ADN?

Fase S: En esta fase se produce la síntesis del ADN, haciendo que cada cromosoma se duplique formando dos cromátidas idénticas. De esta manera, el núcleo contiene el doble de proteínas nucleares y de ADN que al comienzo.

La replicación del DNA ocurre en 3 etapas: iniciación, elongación y terminación

INICIACION: Lugar exacto donde se inicia la copia del ADN, la iniciación la producen 2 enzimas: la giraza y la helicaza.

ELONGACION: Durante ésta, la polimerización del ADN se produce en dirección 5'-3', La replicación se da en horquillas, cuyas ramas difieren en la dirección de síntesis de ADN. La horquilla de replicación, conteniendo ambas hebras replicadas, se mueve en una dirección única, pero la replicación sólo es capaz de proceder en la dirección 5' - 3'.

TERMINACIÓN: obedece, a la presencia de secuencias específicas que dan lugar a la inhibición de la actividad de las helicasas.

8. Indique las características fundamentales de la RNA polimerasa, los tipos que existen en células eucariotas y los tipos de genes que transcriben.

CARACTERISTICAS DE LA RNA POLIMERASA: es la enzima encargada de la transcripción. Realiza una copia de ADN a ARN, de ahí que sea dependiente de ADN. Esta copia se hace nucleótido a nucleótido por complementariedad. En la copia de ARN el ribonucleótido complementario a adenina es uracilo en vez de timina.

Las ARN-polimerasa son un conjunto de proteínas con carácter enzimático capaces de formar los ribonucleótidos para sintetizar ARN a partir de una secuencia de ADN que sirve como patrón o molde.

La ARN polimerasa es

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