1. Universidad San Sebastián
Facultad de Ciencias de la Salud
Tecnología Médica
COPIADO DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA
REPLICACIÓN
Prof. TM. Paulina Fernández Garcés.

2. Flujo de Información Genética en la Célula.
Replicación del Replicación del
ADN ARN
Transcripción Traducción
ADN ARN PROTEÍNA
Transcripción
Reversa

3. REPLICACIÓN:
Proceso en que la molécula de doble hélice del ADN se copia para producir dos moléculas
de doble cadena.
Consiste en un proceso complejo y altamente refinado.
La célula enfrenta tres restos importantes para llevara acabo el proceso de replicación:
- Separara las dos moléculas de ADN
- Síntesis del ADN del extremo 5’ al extremo 3’
- Evitar errores de replicación
El proceso de replicación posee algunas propiedades como:
- Es semiconservativa
- Es bidireccional
- Secuencial y Ordenada
- Utiliza sustratos activados
- Exacta
- Discontinua.

4. 1. Replicación Semiconservativa:
La replicación implica la separación de las dos cadenas originales y la producción de dos
cadenas nuevas, con las cadenas originales como matriz.
Cada nueva molécula de ADN contiene una cadena de ADN original y una cadena recién
sintetizada.

5. Experimetos de Meselson y Stahl

6. Experimetos de Meselson y Stahl

7. 2. Replicación Secuencial y Ordenada:
 La replicación se inicia en uno o unos pocos puntos fijos en un cromosoma con horquillas de
replicación que parten de estos orígenes fijos.
 La replicación es un proceso ordenado ya que comporta el desenrollamiento de las cadenas
progenitoras, la incorporación de los precursores de los nucleótidos y la renatutalización de las
moléculas replicadas.
Todos estos procesos ocurren dentro de un mismo micro ambiente, denominado “Horquilla
de Replicación”
3. La replicación utiliza sustratos activados:
 Estos son los desoxirribonucleótidos 5’-trifosfatos (dNTP)
4. La replicación es discontinua:
 Una cadena de replicación crece en dirección del movimiento de la horquilla, mientras la otra
en dirección contraria.
5. La replicación es exacta:
 La replicación es mucho más exacta que cualquier otro proceso catalizado por enzimas.

8. 6. Replicación Bidireccional:
 Durante la replicación la doble hélice de ADN se desenrolla en un punto específico
denominado origen de replicación. Las nuevas cadenas de polinucleótido se sintetizan
utilizando como matriz cada una de las nuevas cadenas expuestas.
 La síntesis puede ocurrir en ambos sentidos a partir del origen de replicación, o bien sólo en
un sentido.
 Se ha establecido que la síntesis de ADN es bidireccional en la mayoría de los organismos.
Unidades de Replicación: El Replicón
La iniciación de la replicación del ADN está controlada por un pequeño grupo de elementos
genéticos , consistentes en:
-Una secuencia de nucleótidos en los que se inicia la replicación
- Genes estructurales para las proteínas cuya acción sobre la secuencia de origen
inicia la replicación en ese punto.

9. La Horquilla de Replicación
Los componente proteicos que actúan en la horquilla de replicación o cerca de ella son los siguientes:
- DNA polimerasa
- Proteínas de uniónal ADN de cadena única
- Helicasa
- Primasa
- Topoisomerasas y
- DNA ligasas

10. Exigencias para el inicio de la replicación genética:
Existen dos exigencias para su iniciación:
2. Una secuencia de nucleótidos que una específicamente las proteínas de
iniciación
3. Un mecanismo que genere un extremo cebador al que puedan añadirse los
nucleótidos por la ADN polimerasa.

11. DNA Polimerasas:
DNA polimerasa I Reparación del ADN
DNA polimerasa I I Reparación del ADN
DNA polimerasa III Principal participante en la polimerización
de la cadena de ADN recién formada

12. Polimerasa III
 Cataliza la reacción química de la síntesis de ADN en una reacción entre le hidroxilo 3’ de un
residuo de desoxirribonucleótido del ADN de la cadena cebadora y el fosfato α de un dNTP que
forma un apareamiento de bases con una cadena de ADN molde.
 Cataliza la creación de los enlaces fosfodiéster entre los desoxirribonucleótidos y una cadena
de ADN.
 Dada la necesidad de los grupos
hidroxilos 3’ y de los sustratos 5’ dNTP,
la DNA polimerasa puede catralizar el
creciemiento de la cadena de DNA tan
sólo en la dirección 5’ 3’
 La DNA polimerasa dimérica genera la
replicación en dirección 3’ 5’

13. Cadena conductora Cadena retardada
Debido a que la síntesis de ambas cadenas conductora y
retardada se producen en la horquilla, la polimerasa de
la cadena retardada debe permanecer en ella.

14. Primasa:
 Para iniciar la síntesis de un fragmento de Ogazaki debe intervenir otra enzima,
denominada “Primasa”
 Esta enzima copia una cadena molde de ADN para formar un producto polinucleótido .
 Este producto es ARN, y debe iniciar la síntesis de una cadena de polinucleótido
posicionando primero un ribonucleótido 5’-trifosfato (rNTP) opuesto a su base de ADN
complementaria y luego extenderlo a partir del grupo hidroxilo 3’ de este rNTP
La primasa sintetiza el
RNA cebador

15. Cuando el extremo 3’ del fragmento de Ogazaki en
crecimiento alcanza el extremo 5’ del fragmento de
Ogazaki sintetizado previamente,pueden ocurrir tres
cosas:
1. Eliminación del RNA cebador
2. Sustitución de los ribonucleótidos por
desoxirribonucleótidos
3. Unión covalente del extremo 3’ del
frangmento de Ogazaki recién sintetizado
Intervención de:
ADN Polimerasa I
DNA Ligasa

16. La primasa se asocia con otras proteínas de replicación como:
-Helicasas: que catalizan el desenrollamiento de los ácido nucleicos de doble cadena. Se
asociada con la cadena retardada.
HELICASA + PRIMASA PRIMOSOMA
-Proteína desestabilizadora de la hélice o proteína de unión al ADN de
cadena única (SSB): El proceso de desenrollamiento deja en descubierto el ADN
original de una sola cadena, el cual debe estabilizarse, proceso que es realizado por la SSB.
-Abrazadera deslizante: Proteína circular unida ala molécula de ADN polimerasa, que
asegura que ésta permanezca unida a su ADN molde.
- Topoisomerasas: Enzimas que modifican el número de ligazón del ADN sin modificar
su estructura en otros aspectos. Alivian la tensión por encima de la horquilla rompiendo
transitoramente las cadenas de ADN .

17. Representación Esquemática de la Horquilla
de Replicación:
Topoisomerasa
Dirección del
movimiento de la
Promosoma horquilla
Primasa
Helicasa
RNA cebador
Proteína de unión al
ADN de cadena Fragmento de Ogazaki
única ( SSB)
DNA polimersa dimérica
replicativa
Pinza DNA polimersas I Y
deslizante
DNA Ligasa
Cadena
Conductora Cadena
retardada

18. http://www.youtube.com/watch?v=-EGKrYdQEHQ

19. Universidad San Sebastián
Facultad de Ciencias de la Salud
Tecnología Médica
COPIADO DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA
TRANSCRIPCIÓN
Prof. TM. Paulina Fernández Garcés.

20. TRANSCRIPCIÓN:
 Constituye el primer proceso de la expresión génica, mediante el cuál se transfiere la
información contenida en la secuencia del ADN hacia la secuencia de proteína utilizando
diversos ARN como intermediarios.
 Durante la transcripción genética, las secuencias de ADN son copiadas a ARN mediante
una enzima llamada ARN polimerasa que sintetiza un ARN mensajero que mantiene la
información de la secuencia del ADN.
 De esta manera, la transcripción del ADN también podría llamarse síntesis del ARN
mensajero
 Las dos diferencias principales entre Replicación y Transcripción son:
- Sólo se transcribe una cadena molde de ADN
- Sólo una pequeña fracción de potencial genético global de un organismo se
ejecuta en la célula.

21. Esquema General de la
Transcripción

22. MODELO DEL OPERÓN
Jacob y Monod -1961
La transcripción esta regulada de forma específica a nivel de la iniciación
Modelo Operón: Conjunto de genes contiguos y elementos reguladores que controlan la
expresión del ARNm

23. RNA polimerasa
 La síntesis de ARN utiliza un proceso de copiado de una cadena de DNA molde, mediante la
RNA polimerasa.
 Las células eucariontes poseen tres RNA polimerasas diferentes.
RNA polimerasa I Síntesis de rRNA
RNA polimerasa I I Síntesis de mRNA
RNA polimerasa III Síntesis de tRNA y la especie 5S del rRNA
 El proceso de síntesis catalizado por la RNA polimerasa es mucho más lento que los
procesos llevados a cabo por la ADN polimerasa 3, sin embargo ocurre en muchos más sitios.
Por lo tanto se acumula mucho más RNA que DNA en la célula.
 Finalizada la transcripción la RNA polimerasa rara vez, o nunca se disocia del molde hasta
que se llega a la señal específica de terminación.
 La RNA polimerasa es mucho más exacta que las holoenzimas replicativas de DNA
polimerasa.

24. Composición de subunidades de la RNA polimerasa de E. coli.

25. MECANISMO DE LA TRANSCRIPCIÓN
 La transcripción ocurre en tres fases diferentes : iniciación, elongación y terminación.
 Las señales de iniciación, y terminación en la secuencia de ADN orientan el mensaje
genético dirigiendo a la RNA polimerasa a genes concretos.
Estas señales son:
-Instrucciones codificadas en las secuencias de bases del ADN
- Interacciones entre el ADN y proteínas diferentes de la RNA polimerasa.
1.- Iniciación de la Transcripción:
a. Unión de la ARN polimerasa al ADN
b. Migración de la polimerasa al lugar de iniciación del
ADN, el promotor.
c. Generación del complejo promotor cerrado
d. Generación del complejo promotor abierto
e. Isomerización dependiete de Mg2+

26. 2.- Iniciación y Elongación:
a. Comienza luego de la localización del promotor y una vez formado el complejo promotor
abierto.
b. La RNA polimerasa contiene dos lugares de unión para los ribonucleótidos trifosfato, uno
se utiliza durante la elongación y une cualquiera de los robonucleótidos trifosfato (rNTP)
comunes. El segundo lugar se emplea para la iniciación une preferentemente ATP y GTP.
Elongación

27. Burbuja de Transcripción:
La enzima se mueve a lo largo del DNA molde en registro con el
RNA transcrito en crecimiento.

28. 3.- Puntuación de la Transcripción: Reconocimiento del Promotor.
a. Constituye un paso limitante de la velocidad de la transcripción.
b. Presencia de secuencias TATAAT (región 10) en la cadena con sentido (cadena que no se
transcribe)
c. Presencia de secuencias TTGACA (región 35)
4.- Terminación:
En bacterias se reconocen dos tipos diferentes de fenómenos de terminación
b. Dependiente de factor de terminación proteico ρ (rho)
c. Independientes de factor.

29. Terminación Independiente
del Factor:

30. Terminación Dependiente del
Factor:

31. REGULACIÓN DE LA
TRANSCRIPCIÓN

32. PROCESAMIENTO PORSTERIOR A LA TRANSCRIPCIÓN
1. Recambio del mRNA
 La degradación del mRNA bacteriano es muy rápido
 La degradación comienza por el extremo 5’
 La degradación se inicia a veces con la acción de ribonucleasa III, una enzima específica
para el ARN de doble cadena.
2.Procesamientos posteriores en la síntesis de rRNA y tRNA
 Ambos RNA se sintetizan en forma de transcritos de mayor tamaño (pre-rRNA y pre- tRNA)
 Luego sufren una ruptura en sus dos extremos para formar los RNA maduros.

33. Universidad San Sebastián
Facultad de Ciencias de la Salud
Tecnología Médica
DECODIFICACIÓN DE LA INFORMACIÓN
TRADUCCIÓN
Prof. TM. Paulina Fernández Garcés.

34. COMPLEJO RIBOSOMA - PROTEÍNA

36. Visión General de la Traducción:
 El código genético especifica un triplete de nucleótidos que coresponde a cada residuos de
aminoácidos.
Para lograr la correspondencia entre los aminoácidos individuales y sus correspondientes
tripletes codones, es necesario un conjunto de moléculas adaptadoras: RNA de transferencia
 Cada tARN contiene un triplete de nucleótidos
denominado anticodón, que es complemetario de un codón
en el mARN para el aminoácido concreto
 Es necesaria una enzima específica para realizar la unión
entre cada tARN y el correspondiente aminoácido
denominada aminoacil-tARN sintetasa
 Los ribosomas son los encargados de juntar los tARN y
mARN para efectuar la traducción.
 El mensaje se lee en dirección 5’ 3’, y la cadena polipeptídica se sintetiza comenzando
por el residuo N-terminal.

37. CÓDIGO GENÉTICO

38.  El código es redundante, varios codones pueden corresponder a un solo aminoácido, a veces
mediante un solo balanceo en la posición 5’ del anticodón.
 El balanceo generado en la base 5’ del anticodón permite que se formen disposiciones del
enlace de hidrógeno alternativas con varias bases de codón diferentes.
Capacidades de apareamiento de bases en los
pares con balanceo

39.  Son necesarias señales de inicio y final para que empiece y termine la traducción
UAA
UAG Señales de detención
UGA
AUG Señale de inicio
(único codón de la metionina)
 Metionina son siempre el primer aminoácido que se incorpora a la cadena polipeptídca
 Sin embargo, en la mayoría de los casos el residuo se eliminan después de la traducción

40. PRINCIPALES PARTICIPANTES DE LA TRADUCCIÓN
- mARN: Productos de una sola cadena de la transcripción del ADN genómico.
- tARN: Son capaces de reconocer a más de un codón cuando la diferencia se
encuantra en la posición (3’).