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martes, 2 de junio de 2009

Replicación del material genético

 
 

Enviado por Gonzonet a través de Google Reader:

 
 

vía biologia « WordPress.com Tag Feed de bioayuda el 2/06/09


3.000.000Kb = 3000 errores/ciclo.

Watson y Crick: ADN + disolución + nucleótido.

1. La hélice se abre.

2. Unión de nucleótidos con ADN.

3. Replicación semiconservativa cada molécula es híbrida de 1 cadena nueva y una vieja.

Pero las posibilidades podían ser tres:

1. Semiconsevativa.

2. Conservativa: se obtienen moléculas viejas y nuevas.

3. Dispersiva: reorganización cada molécula consta por trozos antiguos y nuevos.

Meselson y Stalhe ,y Watson y Crick en 1954: marcaron las síntesis de las nuevas cadenas, experimentaron con ellas sin obtener resultados.

Cuatro años más tarde consiguieron demostrar que la replicación del ADN, en la bacteria Coli, era semiconservativa. Los experimentos fueron:

  • Cultivaron la bacteria en un medio, cuya fuente de N era N14.
  • Se pasa una de esas bacterias a un medio con N15; al replicarse las bases de nueva formación se marcan con ese N15, al cabo de una generación se ha replicado todo el ADN.
  • Se iba replicando hasta obtener varias generaciones en N15.
  • Cada generación era metida en un gradiente de densidad como Cloruro de cesio, separándose por centrifugación las moléculas, obteniéndose:

    • Generación cero: todas con N ligero(14).
    • Generación 1ª: todo era híbrido.
    • Generación 2ª: tenemos dos bandas de densidades, 1 intermedia y otra pesada.

En cada nueva generación la banda pesada se hará más ancha, y la intermedia más estrecha; hasta que llegue un momento en que no se aprecie la intermedia.

Ya se descarta que la replicación pudiese ser conservativa, ya que en la 2ª generación hubiésemos obtenido mitad ligero y mitad pesado.

Tampoco es dispersiva ya que hubiésemos tenido graduación de bandas.

En el mismo año Taylor hizo el experimento en las células eucariotas, en concreto en Vicia faba, el haba. Analizo las células de la raíz, que es donde estaba la timidina (marcaje) y experimemto, obteniendo el mismo resultado que Watson y Crick.

Hoy en día se sigue estudiando cual es el aparato bioquímico que lleva a cabo esta replicación, ¿ cual es su origen?, ¿hacía donde se dirige?.

En Escherichia Coli se observo que el inicio es de 250 pares de nucleótidos y que inicia en un punto donde se abren las dos cadenas y avanza en ambos sentidos. Donde se abre se forma una burbuja, que tiene dos horquillas de replicación, una a cada lado, que cuando llega al final de la cadena ya se ha formado y se separan.

En eucariotas también pasa todo, la única diferencia es que poseen cromosomas mayores y lineales, no circulares, y además poseen varias burbuja de replicación o inicios.

Aparato bioquímico que lleva a cabo la replicación del material genético.

Todos los experimentos se han hecho con Escherichia Coli por tener pequeño tamaño de cromosomas y reproducirse rápido.

La primera enzima que es aisló fue la ADN-polimerasa I, la cual fabrica polímeros de ADN, lo hizo Kornberg. Vio que era capaz de aislar y sintetizar una molécula de ADN "in Vitro"; debía haber una molécula 4d ATP(d-ATP, d-GTP, d-CTP, d-TTP).

Observo que la función de esta enzima es ir poniendo nucleótidos trifosfatos, emparejándolos, forma un enlace éster del que se libera un pirofosfato, lo que da energía para la formación de otro enlace; esto es un ataque nucleofilico.

(La polimerasa necesita un extremo OH 3´ para unir el fosfato 5´)

Esto sucedía "in Vitro", pero en vivo se experimento y se descubrió que tenían una mutante de la ADN-polimerasa I de Coli que hace que no fabrique la Pp correspondiente; el ADN se replica con otra Pp la ADN-polimerasa III, y además contienen otra la ADN-polimerasa II.

Las características generales de las ADN-polimerasas son:

· Ninguna es capaz de iniciar la síntesis por si sola, necesita un cebador, pequeña molécula de ADN ó ARN suplen a los primeras bases del ADN a replicar.

· Polimeriza en dirección 5´-3´.

· Tiene actividad exonucleasa dirección 3´-5´: degrada el ADN desde fuera, desde un extremo; sirve para reparaciones, actividad correctora.

· PM(peso molecular) alto.

· Nº de moléculas /células = 400.

En dirección 3´-5´ pueden actuar las tres polimerasas, mientras que en dirección 5´-3´ solo puede hacerlo la polimerasa I.

La polimerasa III es la que realmente lleva a cabo la replicar, es una oloenzima, una enzima constituida por muchas subunidades, cada una con actividad específica; es un gran complejo y cada monómero posee 10 subunidades, muchas con actividades diferentes.

¿Cómo se lleva a cabo?

En la cadena 3´-5´, la replicación se lleva a cabo de forma contigua, pero en la cadena 5´-3´ no se puede llevar a cabo de forma contigua, ya que la polimerasa de síntesis no puede sintetizar en ese sentido.

Para ello en esta cadena se colocan cebadores cada vez que la horquilla avanza, colocándose este junto a la horquilla, y de esta forma la ADN-polimerasa III puede sintetizar de 3´-5´.

El cebador puede ser un trozo de ARN que luego será sustituido por ADN. A la vez que se sintetiza la cadena por actividad exonucleasa 5´-3´ de Pol I , se elimina ARN y se sustituye por ADN, con actividad polimerasa.

Cada trozo de la cadena de síntesis discontinua se denomina fragmento de Okasaki; en cada fragmento de Coli hay 1000-2000 nucleótidos.

Cuando la ADN-polimerasa rellena el hueco de ARN con ADN, no se quedan unidos, el último nucleótido que se integra con extremo 3´OH con el 5´P del extremo de okasaki, esto se lleva a cabo por la:

1. ligasa.

2. La enzima encargada de separar las cadenas de la doble hélice se llama helicasa.

3. Las que estabilizan las cadenas monocatenarias son las SSB.

4. Las que sintetizan el cebador de ARN son las primasas.

5. Otra enzima que participa en la duplicación de ADN, una enzima que corta la cadena y desenrolla la doble hélice, 1 vuelta, es la topoisomerasa.

Lo hace:

  • Uniendose a una de las cadenas y la corta sin soltarla, pasa la otra por el hueco y luego vuelve a unir l que corto; a quitado una vuelta.

(La topoisomerasa de Coli es la girasa.)

En eucariotas hay varios tipos de polimerasa:

1. Alfa: replicación nuclear.

2. Beta: reparación.

3. Gamma: replicación mitocondrial (ya que la mitocondria posee su propia molécula de ADN).

4. : replicación nuclear.

La ADN-polimerasa II en Coli es de reparación:

1. Síntesis polimerasa III.

2. Reparación de la síntesis de ADN polimerasa I (ARN a ADN).

3. Reparación general polimerasa II.

En un cromosoma lineal, al final de la replicación, se coloca el último cebador y se sintetiza el fragmento, se elimina el cebador, pero la ADN-plimerasa no puede rellenar el hueco. Por ello a la hora de replicarse el molde será más corta la cadena.

Estas regiones corresponden a los telómeros de los cromosomas; en cada nueva replicación de cromosomas lineales se acortan los cromosomas, esto es el envejecimiento celular.

La evolución a resuelto este problema con un gen que codifica una enzima telomerasa, activa en las células sexuales, y no lo es en las células somáticas. Si una célula somática tuviese esta enzima se convertirá en cancerigena.

Acción de la telomerasa. (es una ribonucleoproteinas, compuesta también por ARN).

El final del cromosoma posee GT. Posee ARN de unos 300 nucleótidos con bases A C que aparea con el extremo del telomero sirve como molde para que se replica el extremo que falta de la cadena.

La telomerasa se quita, entonces las últimas repeticiones se doblan formando unas falsos enlaces para que a partir de ellos se replique con ADN- polimerasa III la cadena.

Después de la replicación la telomerasa corta la zona de falso emparejamiento.

La telomerasa posee ARN y Pp capaces de replicar y cortar.


 
 

Cosas que puedes hacer desde aquí:

 
 

4 comentarios:

Anónimo dijo...

ariana lopez olivera
6201
hola:
Este video nos explica los pasos para la replicacion del material genetico los cuales son tres pasos a seguir para poder obtener la replicacion esto es importante para los seres humanos.

Anónimo dijo...

YADIRA JIMENEZ ORTEGA
6201
HOLA:
EN ESTE DOCUMENTAL NOS DA A ENTENDER LAS PASOS DE LA REPLICACION DEL MATERIAL GENETICO Y NOS MUESTRA TRES PASOS QUE SON IMPORTANTES PARA ESTO.

LUIS ANGEL dijo...

luis angel cruz ramirez 6201
en el vide nos espluca los pasos para la replicacion del material genetico los cuales son tres pasos a seguir para poder obtener la replicaexacta ala anterior

gabriela dijo...

gabriela dominguez rivera 6202

en este video nos muestra los pasos de la replicacion del material genetico y tambienn nosa muestra 3 pasos que son de mucha importancia para esto.