Replicación del DNA

1. Replicación del DNA
I OBJETIVOS
Estudiar y conocer las características del proceso de replicación o
duplicación del DNA
II CONTENIDOS
• Características generales de la replicación.
• Enzimas de la replicación.
• Etapas en el proceso de replicación.

2. DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGIA MOLECULAR
Replicación
Transcripción
Traducción

3. Gen: segmento de DNA que
codifica la información requerida
para producir un producto
biológico funcional.

4. La replicación del DNA es semiconservativa
La replicación del DNA se produce con una
fidelidad muy elevada y dentro de un
período de tiempo asignado en el ciclo
celular. La replicación es semiconservativa
(demostrada por Meselson y Stahl en
1957), actuando cada hebra de molde para
una nueva hebra hija.

5. SUPERENROLLAMIENTO
DEL DNA
TOPOISOMERASAS

6. Genoma de E.coli
La replicación del DNA comienza
en una secuencia única de
nucleótidos llamada origen de la
replicación. En procariontes
existe un solo origen de
replicación, mientras que los
cromosomas lineales de células
eucariontes poseen muchos
orígenes de replicación
separados entre sí por 30 a 100
Kb.

7. La replicación del DNA es bidireccional
La fidelidad de la replicación del DNA se mantiene por (1) selección de las bases
incorporadas por la DNA-polimerasa, (2) una actividad exonucleasa 3'→ 5'
correctora de pruebas que forma parte de la mayoría de polimerasas, y (3) un
sistema de reparación específico.

8. EUCARIOTA
MULTIPLES orígenes de replicación
BIDIRECCIONAL
“eye”structure
Célula animal en cultivo
3x109bp, aprox. 24 horas

9. Replicación de la hebra conductora y rezagada
Las dos hebras son antiparalelas
La replicación del DNA ocurre en sentido 5’ a 3’
(síntesis continua)
Hebra rezagada (sintesis discontinua)
(síntesis discontinua)
En la horquilla de replicación, la hebra conductora se sintetiza en forma continua y en la
misma dirección que el movimiento de la horquilla de replicación. La hebra rezagada se
sintetiza discontinuamente en forma de fragmentos cortos de DNA denominados
fragmentos de Okasaki.

10. Elongación de la cadena de DNA
Hebra de DNA
creciente
Hebra de DNA
molde (madre)
La cadena nueva crece en direccion 5’ 3’ Video 1
porque las nuevas subunidades se unen al 3’-OH libre

11. 1ª etapa: apertura de la doble hélice en el origen de replicación. Intervienen
un grupo de enzimas y proteínas, a cuyo conjunto se denomina replisoma
Primero: intervienen las helicasas que facilitan en desenrollamiento
Segundo: actúan las girasas y topoisomerasas que eliminan la tensión generada
por la torsión en el desenrollamiento.
Tercero: Actúan las proteínas SSBP que se unen a las hebras molde para que
no vuelva a enrollarse.

12. 2ª etapa. Síntesis
Actúan las DNA polimerasas para sintetizar las nuevas hebras en sentido
5´→3´.
Intervienen las DNA polimerasa I y III, que se encargan de la replicación y
corrección de errores.
En la cadena 5´→3´ no puede ser leída directamente, esto se soluciona
leyendo pequeños fragmentos (fragmentos de Okazaki) que crecen en el
sentido 5´→3´ y que más tarde se unen entre si. Esta es la hebra retardada,
llamada de esta forma porque su síntesis es más lenta.
La DNA polimerasa III es incapaz de iniciar la síntesis por sí sola, para esto
necesita un cebador (RNA) que es sintetizado por una RNA polimerasa
(primasa). Este cebador es eliminado posteriormente por la DNA pol I

13. Horquilla de replicación

14. FIDELIDAD de la DNA polimerasa
(Geometría de pares de bases es lo
que discrimina la DNA polimerasa)

15. Replisoma: conjunto de enzimas que participan en la replicación del
DNA.
Replicación: iniciación, elongación y terminación
Origen de replicación

16. ENZIMAS RESPONSABLES DE LA REPLICACION DEL DNA
BACTERIANO
SBB: unión a DNA hebra simple
DNA B (helicasa): desenrrollamiento del DNA
Primasa: síntesis del RNA partidor o cebador
DNA pol III: elongación de la hebra nueva de DNA
DNA pol I: unión de espacios, remoción de partidor RNA
DNA ligasa: ligación
DNA girasa: superenrrollamiento del DNA
(topoisomerasa II)