Replicación do ADN
 
Mecanismos  Moleculares da Replicación do ADN <ul><li>A replicación do ADN ten lugar en dous pasos : </li></ul><ul><ul><li...
<ul><li>Na replicación do ADN, os nucleótidos adicionanse no extremo  3  da cadea en crecemento .  </li></ul><ul><ul><li...
cada nova cadea de ADN medra dende o extremo 5 ,  ó extremo 3 ,
<ul><li>as reaccións de  replicacion  son catalizadas por grandes complexos proteicos, incluindo a  ADN  polimerasa.   </l...
Duas vistas da replicación do ADN
<ul><li>A Replicación do ADN esta separada en “pasos” </li></ul><ul><ul><li>Helicasa  unese ó ADN </li></ul></ul><ul><ul><...
<ul><ul><ul><li>Proteinas que se unen a ADN de cadea sinxela preveñen que as cadeas poidan enrrolarse novamente </li></ul>...
Replicacion en cromosomas circulares <ul><li>cromosomas pequenos, circulares </li></ul><ul><li>teñen un unha única orixe d...
<ul><ul><li>ADN Tropoisomerasa  corta o ADN para permitir a separación dos dous ADNs circulares entrelazados </li></ul></u...
Replicacion en cromosomas liñares <ul><li>Grandes cromosomas liñares teñen centos de orixes de replicación </li></ul><ul><...
ADN polimerasa
As  ADN polimerasas  son enzimas que se encargan de cataliza-la formación dos enlaces fosfodiester entre nucleótidos conse...
A  ADN polimerasa III  ou  Pol III  actua coordinadamente con outras enzimas e proteinas, formando un complexo aparello. E...
Las  Topoisomerasas  son enzimas isomerasas que actúan sobre la topología del ADN
 
la ADN-pol  lee en sentido 3'-5' , mientras que  sintetiza en sentido 5'-3' , esto es así en las dos hebras del ADN, lo qu...
 
forquiña de replicación en E.coli
 
 
 
<ul><li>ADN polimerasa é moito máis grande cos seus sustratos. </li></ul><ul><ul><li>A súa forma é semellante a unha man; ...
 
Figure 11.15 DNA Polymerase Binds to the Template Strand (Part 2)
<ul><li>un cebador é necesario para escomenzar a replicación do ADN </li></ul><ul><ul><li>Na  replicacion  do  ADN , o ceb...
Non hai formación de ADN sen cebador
Mecanismos Moleculares de Replicacion do ADN <ul><li>Moitas celulas conteñen varios ADN polimerasas </li></ul><ul><ul><li>...
http:// genesdev . cshlp . org / content /12/7/1036.full
Helicase Single-strand binding proteins Primase DNA Polymerase III Na forquiña de replicación participan moitas proteinas
Cuando se mira solamente una de las horquillas de replicación, una de las hélices se sintetiza de forma continua,  la héli...
Debido al  antiparalelismo de las dos hélices del ADN  y a que las ADN polimerasas solamente saben sintetizar ADN en la di...
 
LOS FRAGMENTOS O PIEZAS DE OKAZAKI. Son secuencias de nucleótidos cortas y transitorias de ADN que se forman durante la re...
Para que puedan  iniciar la síntesis de ADN  necesitan un extremo 3' OH al que ir añadiendo nucleótidos, y ese extremo 3' ...
La síntesis de ADN comienza, por tanto, sintetizando un   corto segmento de ARN denominado cebador , dicho cebador lo sint...
Por último, los dos fragmentos de Okazaki tienen que unirse, es necesario enlazar el extremo 3'OH de un fragmento con el 5...
DUPLICACIÓN DE ADN EN BACTERIAS
 
 
<ul><li>As cadeas molde de ADN son antiparalelas  </li></ul><ul><li>-Unha cadea ( directora ) está na orientación correcta...
as dúas cadeas formanse de xeito diferente
<ul><ul><li>ADN polimerase III  (ou б) sintetiza ADNcomplementario  escomenzanso no extremo  3   dun cebador e copiando c...
<ul><ul><li>cando  ADN polimerasa III  atinxe o fragmento de Okazaki previo é ceibada  </li></ul></ul><ul><ul><li>ADN poli...
Figure 11.19 The Lagging Strand Story (Part 1)
ADN polimerasa traballa rápido <ul><ul><li>Procesativa : cataliza moitas polimerizacions cada vez que engadese ó ADN  </li...
Figure 11.20 A Sliding DNA Clamp Increases the Efficiency of DNA Polymerization
O problema dos telómeros <ul><li>en ambolos dous extremos 3 ’  da cadea retardada do ADN liñar, non hai lugar para que se ...
Telomeros e Telomerasa <ul><li>Para pospoñer o daño ós xenes moitos cromosomas de eucariotas teñen secuencias repetitivas ...
Un  telomero  é unha rexión de DNA repetitivo (os telómeros humanos conteñen ate 2000 veces repetida a secuencia 5' TTAGGG...
Ademais os Telomeros protexen ós cromosomas dunha célula contra a fusión duns cos outros e contra as translocacións de seg...
 
Exponential Senescent Senescing
o mecanismo de replicación do ADN realizase dun xeito que impide que o final 5' da cadea filla de cada ADN novo poidase co...
Os experimentos de Leonard Hayflick nos anos 50 do século XX amosaron que as células normais (non cancerosas) non medran i...
Porqué non usar telomerasa como unha droga  anti-envellecemento? <ul><li>Os Telomeros dos cromosomas humans (TTAGGG) están...
Telomeros e Telomerasa <ul><ul><li>Celulas en constante división (ex. células productoras de gametos, células da médula os...
Figure 11.21 Telomeres and Telomerase
¿Como se reparan os erros no ADN? <ul><li>Ainda que erros na replicación do ADN replication poden causar mutacions (esenci...
 
Próxima SlideShare
Cargando en…5
×

replicación

3.178 visualizaciones

Publicado el

Publicado en: Educación, Tecnología
0 comentarios
0 recomendaciones
Estadísticas
Notas
  • Sé el primero en comentar

  • Sé el primero en recomendar esto

Sin descargas
Visualizaciones
Visualizaciones totales
3.178
En SlideShare
0
De insertados
0
Número de insertados
195
Acciones
Compartido
0
Descargas
143
Comentarios
0
Recomendaciones
0
Insertados 0
No insertados

No hay notas en la diapositiva.

replicación

  1. 1. Replicación do ADN
  2. 3. Mecanismos Moleculares da Replicación do ADN <ul><li>A replicación do ADN ten lugar en dous pasos : </li></ul><ul><ul><li>A Doble hélice é desenrrolada e os enlaces de hidroxeno entre as duas cadeas rachados </li></ul></ul><ul><ul><li>Novos nucleótidos son unidos covalentemente a cada cadea en crecemento </li></ul></ul><ul><ul><li>– A secuencia ven deferminada polo apareamento de bases complementarais </li></ul></ul>http://trc.ucdavis.edu/biosci10v/bis10v/week5/replication.gif
  3. 4. <ul><li>Na replicación do ADN, os nucleótidos adicionanse no extremo 3  da cadea en crecemento . </li></ul><ul><ul><li>A enerxia para a adición de nucleótidos proven de enlaces rachados entre fosfatos </li></ul></ul>
  4. 5. cada nova cadea de ADN medra dende o extremo 5 , ó extremo 3 ,
  5. 6. <ul><li>as reaccións de replicacion son catalizadas por grandes complexos proteicos, incluindo a ADN polimerasa. </li></ul><ul><li>Recoñecen unha secuencia de bases específica nos cromosomas e unense á orixe de replicación ( ori ) </li></ul><ul><li>O ADN replicase en ambalas dúas direccións a partires de ori , formando duas forquiñas de replicacion </li></ul>
  6. 7. Duas vistas da replicación do ADN
  7. 8. <ul><li>A Replicación do ADN esta separada en “pasos” </li></ul><ul><ul><li>Helicasa unese ó ADN </li></ul></ul><ul><ul><li>perto da orixe de replicación </li></ul></ul><ul><ul><li>Utiliza a hidrolise de ATP para desempaquetar e desenrrolar á helice de ADN </li></ul></ul><ul><ul><li>Permite a entrada de outros encimas de replicación </li></ul></ul>Helicasa hexamerica do bacteriofago T7 (anel marelo) reconstruida en 3-D a partires de micrografias electronicas. O model amosa como o anel unese ó DNA, cunha das cadeas correndo a traveso do canle central e a outra cadea desprazandose fora do anel.
  8. 9. <ul><ul><ul><li>Proteinas que se unen a ADN de cadea sinxela preveñen que as cadeas poidan enrrolarse novamente </li></ul></ul></ul>Helicase Single-strand DNA-binding proteins
  9. 10. Replicacion en cromosomas circulares <ul><li>cromosomas pequenos, circulares </li></ul><ul><li>teñen un unha única orixe de replicación </li></ul><ul><li>Segundo o ADN movese a traveso do complexo de replicación, formanse dous cromosomas circulares entrelazados </li></ul><ul><li>ADN topoisomerasa separa os dous cromosomas </li></ul>DNA Topoisomerase
  10. 11. <ul><ul><li>ADN Tropoisomerasa corta o ADN para permitir a separación dos dous ADNs circulares entrelazados </li></ul></ul>DNA Topoisomerase
  11. 12. Replicacion en cromosomas liñares <ul><li>Grandes cromosomas liñares teñen centos de orixes de replicación </li></ul><ul><li>Replicacion ocorre simultaneamente en moitos sitios distintos do cromosoma </li></ul>
  12. 13. ADN polimerasa
  13. 14. As ADN polimerasas son enzimas que se encargan de cataliza-la formación dos enlaces fosfodiester entre nucleótidos consecutivos. Engaden secuencialmente,ó extremo 3, dunha cadea, os nucleótidos complementarios ós da outra cadea, que actua como molde. Como sustrato empregan os trifosfatos dos desoxirribonucleótidos correspondentes (ATP, UTP, GTP, CTP), coa conseguinte liberación de pirofosfato inorgánico (PPi). É dicir, para a polimerización dos nucleótidos é preciso unha achega de enerxía. En E. coli describironse tres ADN polimerasas distintas: I (repara lesións), II , III (elongación da cadea. 37ºC/ aprox. 1000 nucleótidos por segundo) Son enzimas procesativas (o enzima permanece unido ás cadeas nacentes durante a polimerización) que requiren a existencia dun cebador , un anaco de cadea preexistente ó que engaden os novos nucleótidos
  14. 15. A ADN polimerasa III ou Pol III actua coordinadamente con outras enzimas e proteinas, formando un complexo aparello. Entre elas: Xirasas (topoismerasas) : actuan desenrolando o ADN Helicasas : separan as duas febras do ADN Proteinas SSB : estabilizan o ADN monocatenario mentres se completa a replicación Primasa : sintetiza o ARN cebador Ligasa : solda os fragmentos adxacentes e forma un enlace fosfodiester.
  15. 16. Las Topoisomerasas son enzimas isomerasas que actúan sobre la topología del ADN
  16. 18. la ADN-pol lee en sentido 3'-5' , mientras que sintetiza en sentido 5'-3' , esto es así en las dos hebras del ADN, lo que hace que una de las dos hebras sea sintetizada a trozos ( hebra retardada ) mientras que la otra lo es del tirón ( hebra contínua ). Esto ocurre así porque la ADN-pol forma un macrocomplejo compuesto por dos unidades de la ADN-pol , una topoisomerasa/helicasa (una enzima que separa las dos hebras de ADN rompiendo los enlaces de hidrógeno ), un pequeño complejo (complejo Gamma ) que coloca proteínas en la hebra retardada de ADN para estabilizarla y evitar que renaturalice con la contínua; y unas proteínas que mantienen el resto unidas entre sí. Este macrocomplejo crea lo que se denomina una horquilla de Replicación .
  17. 20. forquiña de replicación en E.coli
  18. 24. <ul><li>ADN polimerasa é moito máis grande cos seus sustratos. </li></ul><ul><ul><li>A súa forma é semellante a unha man; a rexión dos “dedos” teñen forma sprecisas que recoñecen ás formas específicas das catro bases nitroxenadas </li></ul></ul>
  19. 26. Figure 11.15 DNA Polymerase Binds to the Template Strand (Part 2)
  20. 27. <ul><li>un cebador é necesario para escomenzar a replicación do ADN </li></ul><ul><ul><li>Na replicacion do ADN , o cebador é unha cadea curta de ARN </li></ul></ul><ul><ul><li>a encima Primasa fai a cadea de ARN cebador </li></ul></ul>
  21. 28. Non hai formación de ADN sen cebador
  22. 29. Mecanismos Moleculares de Replicacion do ADN <ul><li>Moitas celulas conteñen varios ADN polimerasas </li></ul><ul><ul><li>só unha é responsable da replicación do ADN cromosómico </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>ADN polimerase III en bacteria </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>ADN polimerase б en eucariotas </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Outros para retirar cebadores e reparación do ADN </li></ul></ul><ul><li>Principal encima replicasa de E. coli é Pol III, un complexo encimático: </li></ul><ul><li>funcion de moitas subunidades é descoñecida – as subunidades alfa son o lugar de polimerización </li></ul><ul><li>As subunidades beta manteñen ó complexo unido ó ADN </li></ul>
  23. 30. http:// genesdev . cshlp . org / content /12/7/1036.full
  24. 31. Helicase Single-strand binding proteins Primase DNA Polymerase III Na forquiña de replicación participan moitas proteinas
  25. 32. Cuando se mira solamente una de las horquillas de replicación, una de las hélices se sintetiza de forma continua, la hélice conductora (también llamada hélice líder), mientras que la otra hélice se sintetiza de manera discontinua, hélice retardada (también llamada hélice retrasada), a base de fragmentos cortos
  26. 33. Debido al antiparalelismo de las dos hélices del ADN y a que las ADN polimerasas solamente saben sintetizar ADN en la dirección 5'P - 3'OH, la síntesis de una de las hebras se puede realizar de forma continua , mientras que la otra hélice para poder sintetizarla al mismo tiempo se necesita polimerizarla a base de ir añadiendo pequeños fragmentos ( fragmentos o piezas de Okazaki ). Como una hélice se sintetiza de forma continua y la otra lo hace de forma discontinua, se dice que la Replicación es Semidiscontinua.
  27. 35. LOS FRAGMENTOS O PIEZAS DE OKAZAKI. Son secuencias de nucleótidos cortas y transitorias de ADN que se forman durante la replicación discontinua del ADN. Tienen un segmento corto de ARN en sus extremos 5’ fosfato que se usa como cebador de la iniciación de moléculas nuevas de ADN. Se unen mediante la ligasa del ADN formando una hebra completa. El ARN cebador se elimina.
  28. 36. Para que puedan iniciar la síntesis de ADN necesitan un extremo 3' OH al que ir añadiendo nucleótidos, y ese extremo 3' OH lo suministra un ARN de pequeño tamaño alrededor de 25 a 30 ribonucleótidos que se denomina ARN cebador o &quot;primer&quot;.
  29. 37. La síntesis de ADN comienza, por tanto, sintetizando un  corto segmento de ARN denominado cebador , dicho cebador lo sintetiza un enzima denominado Primasa . La Primasa es una ARN polimerasa que utiliza como molde ADN. Todos los fragmentos de Okazaki comienzan por un Cebador. Posteriormente, la ADN polimerasa III lleva a cabo la síntesis del fragmento de ADN correspondiente hasta llegar al siguiente cebador. En ese momento, la ADN polimerasa I sustituye a la ADN polimerasa III. La ADN polimerasa I se encarga de retirar el ARN cebador y al mismo tiempo rellena el hueco sintetizando ADN.
  30. 38. Por último, los dos fragmentos de Okazaki tienen que unirse, es necesario enlazar el extremo 3'OH de un fragmento con el 5'P del siguiente fragmento. Dicha labor de sellado y unión de los sucesivos fragmentos la realiza la Ligasa.
  31. 39. DUPLICACIÓN DE ADN EN BACTERIAS
  32. 42. <ul><li>As cadeas molde de ADN son antiparalelas </li></ul><ul><li>-Unha cadea ( directora ) está na orientación correcta par unha adición continua de novos nucleótidos. </li></ul><ul><li>-Outra cadea ( retardada ) debe ser replicada en pequenos fragmentos ( fragmentos de Okazaki )os cales son enlazados posteriormente </li></ul>Mecanismos Moleculares de Replicacion do ADN
  33. 43. as dúas cadeas formanse de xeito diferente
  34. 44. <ul><ul><li>ADN polimerase III (ou б) sintetiza ADNcomplementario escomenzanso no extremo 3  dun cebador e copiando cara o previo fragmento de Okazaki </li></ul></ul>Mecanismos Moleculares de Replicacion do ADN
  35. 45. <ul><ul><li>cando ADN polimerasa III atinxe o fragmento de Okazaki previo é ceibada </li></ul></ul><ul><ul><li>ADN polimerasa I remplaza o cebador do fragmento de Okazaki previo con ADN pero deixando un pequeno hiato </li></ul></ul><ul><ul><li>Finalmente, ADN ligasa cataliza a formacion do enlace fosfodiester que enlaza os dous fragmentos de Okazaki </li></ul></ul>Mecanismos Moleculares de Replicacion do ADN
  36. 46. Figure 11.19 The Lagging Strand Story (Part 1)
  37. 47. ADN polimerasa traballa rápido <ul><ul><li>Procesativa : cataliza moitas polimerizacions cada vez que engadese ó ADN </li></ul></ul><ul><ul><li>As cadeas recen sintetizadas son estabilizadas por unha proteina sliding DNA clamp </li></ul></ul><ul><ul><li>Esta incrementa o enlazado de nucleotidos por 500-2500%cada vez que se una á polimerasa </li></ul></ul>
  38. 48. Figure 11.20 A Sliding DNA Clamp Increases the Efficiency of DNA Polymerization
  39. 49. O problema dos telómeros <ul><li>en ambolos dous extremos 3 ’ da cadea retardada do ADN liñar, non hai lugar para que se una un cebador. Esesextremos teñen que ser cortados, asi... </li></ul><ul><li>Os novos cromosomas son lixeiramente acortados cada división. Finalmente esto dañara a xenes </li></ul>3’
  40. 50. Telomeros e Telomerasa <ul><li>Para pospoñer o daño ós xenes moitos cromosomas de eucariotas teñen secuencias repetitivas nos seus extremos denominadas telómeros </li></ul><ul><li>Logo de moitas divisións celulares os telómeros son curtos de máis para estabilizar os extremos e a división celular detense. </li></ul><ul><li>o resultado é o envellecemento e morte celular </li></ul>
  41. 51. Un telomero é unha rexión de DNA repetitivo (os telómeros humanos conteñen ate 2000 veces repetida a secuencia 5' TTAGGG 3') situada no extremo dos cromosomas, que protexe o extremo do cromosoma contra a destrución. Deriva do grego telos (extremo) e meres (parte). Durante a división de célula, debido ó sistema de copiado, as enzimas que duplican o cromosoma e seu DNA non poden continuar a sua duplicación no extremo do cromosoma. Se as células se dividisen sen telomeros, perderían o extremo dos seus cromosomas, e a información necesaria que contén. O telomero é unha especie de porcion desechable do cromosoma, que se consume durante a división de célula e é reposto (nalgunhas células) por unha enzima, a Telomerasa . Este mecanismo limita xeralmente ás células a un número fixo de divisións, e os estudos animais suxiren que sexa responsable do envellecemento no nivel celular e afecte á esperanza de vida
  42. 52. Ademais os Telomeros protexen ós cromosomas dunha célula contra a fusión duns cos outros e contra as translocacións de segmentos destes. Estas anormalidades do cromosoma poderian conducir ao cancro, así que as células normalmente se destrúen cando se consumen os telomeros. A maioría dos cancros son o resultado de que as células puenteen esta destrución. Nos organismos procariotas, os cromosomas son circulares e non posuen telómeros.   os telómeros xogan un importante papel na vida das células xa que manteñen a integridade das terminacions dos cromosomas impedindo que se enmarañen e adhieran uns cos outros, axudan a que os cromosomas homólogos emparellense e entrecrucen durante a profase da meiose
  43. 54. Exponential Senescent Senescing
  44. 55. o mecanismo de replicación do ADN realizase dun xeito que impide que o final 5' da cadea filla de cada ADN novo poidase completar, acortándose o telómero con cada replicación. Estimase que cada telómero humano perde uns 100 pares de bases de ADN telomérico en cada replicación. Esto representa uns 16 fragmentos TTAGGG. Tendo en conta o número inicial destas secuencias, ó cabo dunhas 125 divisions mitóticas, o telómero perdeuse completamente  
  45. 56. Os experimentos de Leonard Hayflick nos anos 50 do século XX amosaron que as células normais (non cancerosas) non medran in vitro de forma indefinida pese a suministrarlles todos os nutrintes e factores de crecemento necesarios. As células obtidas de recén nacidos cultivadas in vitro experimentan unhas 100 divisions, mientras que células obtenidas de suxeitos maiores, de tecido pulmonar, parecían morrer despois de que as células se houberan dividido certo número de veces (arredor de 50). Nun segundo experimento deixou ás células dividirse 25 veces, e conxelounas por un tempo. Ó restablecer a temperatura, as células continuaban dividindose hasta o límite dunhas 50 divisions, e logo morrían. A medida que as células se aproximaban a este límite de edade ( limite de Hayflick ) , presentaban cada vez máis signos de envellecemento celular. Por primeira vez establecíase unha distinción entre células mortais e células inmortais ¿É esto debido ós telómeros que representan como un relo que determina a lonxevidade das células? A favor desta hipótese está o feito de que algunhas células son inmortais, como as células xerminais, as células eucariotas unicelulares (como o paramecium) ou algunhas células tumorais. En todas elas existe unha enzima, denominada telomerasa que despois de cada división reinstaura a integridade dos telómeros
  46. 57. Porqué non usar telomerasa como unha droga anti-envellecemento? <ul><li>Os Telomeros dos cromosomas humans (TTAGGG) están repetidos arredor de 2500 veces </li></ul><ul><ul><li>Cromosomas poden perder 50 – 200 pares de basescada replicación </li></ul></ul><ul><ul><li>logo de 20 – 30 divisions, moitas células morren </li></ul></ul>TTAGGG TTAGGG TTAGGG TTAGGG TTAGGG TTAGGG TTAGGG TTAGGG – 3’ AATCCC AATCCC AATCCC AATCCC – 5’
  47. 58. Telomeros e Telomerasa <ul><ul><li>Celulas en constante división (ex. células productoras de gametos, células da médula osea outras células nai,...) producen o encima telomerasa que engadese ós telomeros </li></ul></ul><ul><ul><li>90% das células canceríxenas humanas teñen telomeros, celulas normais carecen de telomerasa (xen está “apagado”) </li></ul></ul>
  48. 59. Figure 11.21 Telomeres and Telomerase
  49. 60. ¿Como se reparan os erros no ADN? <ul><li>Ainda que erros na replicación do ADN replication poden causar mutacions (esenciais para a evolucion), erros no ADN poden ser fatais. </li></ul><ul><li>Celulas teñen tres mecanismos de reparación do ADN para minimizar os erros: </li></ul><ul><ul><ul><li>Proofreading </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Mismatch repair </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Excision repair </li></ul></ul></ul>http://www.case.edu/med/sanders/sanderslab/Images/DNA%20Damage-2.jpg Throughout life, organisms are continuously exposed to a variety of agents that can damage the DNA within our cells. It has been estimated that a typical human cell must repair over 10,000 DNA lesions per day.

×