El documento describe los principales conceptos de la biología molecular, incluyendo que el ADN contiene la información genética que se transmite a través de las generaciones, y que se expresa mediante la transcripción del ADN en ARNm y la traducción del ARNm en proteínas. Explica procesos como la transcripción, la maduración del ARNm, y la traducción del código genético universal para sintetizar proteínas a partir del ARNm.

1. • La genética molecular parte
del genotipogenotipo (conoce la
secuencia de bases de un gen)
y deduce el fenotipofenotipo (la
secuencia de aminoácidos de
una proteína que desempeña
una actividad biológica
determinada).
BIOLOGÍA MOLECULAR

2. Dogma central de la biología molecularDogma central de la biología molecular
• El ADN se replicareplica y heredamos copias del ADN paterno y
materno (el genotipo), en cuyas moléculas se localiza los
genes. Estos poseen mensajes codificados y, cuando se
expresan (se transcribentranscriben y traducetraduce) se forman las diversas
proteínas que ponen de manifiesto los caracteres heredados (el
fenotipo)

4. Contexto histContexto históricoórico
• La primera prueba de que los genes estaban formados por
ADN proceden de los experimentos de transformación
bacteriana realizados por el bacteriólogo F Griffith en 1928.
• Con este este experimentoexperimento Griffith demostró que existía
un factor transformantefactor transformante

5. • Las cepas de bacterias virulentas
(Streptococcus pneumoniae) que
provocan la muerte del ratón por
neumonía se designan con la letra SS.

6. • Las cepas inocuas no
provocan la muerte del ratón
y se designan con la letra RR.

7. • Las bacterias S, calentadas y
destruidas por el calor no
provocan neumonía.

8. • La inyección de una
mezcla de bacterias S
destruidas por el calor y
bacterias y R produce la
muerte del ratón.
• Los cultivos de bacterias S
destruidas por el calor
contienen el factorfactor
transformantetransformante (“ADN”)
que transforma a algunas
bacterias inocuas R en
bacterias virulentas S

9. • En 1944, los investigadores Avery, Mcleod y McCarthy
identificaron que el factor transformante descubierto por
Griffith era el ADNADN.
• Sin embargo una buena parte de la comunidad científica
permaneció escéptica y hubo que esperar hasta 1952,
cuando Alfred Hershey y Martha Chase confirmaron
experimentalmente y de manera irrefutable que es el ADN
y no las proteínas la molécula portadora de la información
genética.

10. La transcripción en eucariotasLa transcripción en eucariotas
• Es la primera fase de la
expresión génica, durante la
cual se transfiere la
información del ADN al
lenguaje del ARN. Este
proceso consiste en la
síntesis de una molécula de
ARN.
• En eucariotas, todos los
tipos de ARN (ARNm, ARNr
y ARNt) se sintetizan en el
núcleo y luego se exportan al
citoplasma, a través de los
poros nucleares.

11. Elementos que intervienen en laElementos que intervienen en la
ssííntesis del ARNmntesis del ARNm
• Una cadena de ADN que actUna cadena de ADN que actúúa como molde.a como molde.
• RibonucleRibonucleótidos.ótidos.
• Una enzima: el ARN polimerasa II o transcriptasa.Una enzima: el ARN polimerasa II o transcriptasa.

12. Cadena de ADN que actCadena de ADN que actúúa como moldea como molde
• Hace falta un modelo o patrón y para ello se utiliza una de las
dos cadenas del gen que se va a transcribir.
• La cadena que se utiliza como modelo se denomina hebra
molde y a la otra hebra informativa.
• La hebra molde siempre se lee en sentido 3´- 5´y la cadena de
ARN transcrito va creciendo en sentido 5´- 3´.

13. RibonucleRibonucleótidosótidos
• Hacen falta ribonucleótidos de A, G, C y U que estén
activados, es decir, en sus formas trifosfato “cargados” de
energía: ATP, GTP, CTP y UTP.
• La síntesis de ARNm no es más que un proceso de unión
de nucleótidos mediante enlaces éster, que se establecen
entre el ácido fosfórico situado en posición 5´ de cada
nucleótido y el grupo -OH en posición 3´ del último
nucleótido de la cadena.

14. ARN polimerasa II o transcriptasaARN polimerasa II o transcriptasa
• Cataliza la polimerización de los ribonucleótidos basándose en
la especificidad del apareamiento entre bases.
• Tiene las siguientes capacidades:
– Reconoce las secuencias promotoras que marcan el inicio
de la transcripción, para lo cual necesita la ayuda de otras
proteínas: los factores de transcripción.
– Recorre la hebra molde en sentido 3´- 5´. Lee la secuencia
de sus bases y selecciona el ribonucleótido trifosfato, cuya
base debe ser complementaria a la de la base del molde.
– Cataliza la formación del enlace éster entre los nucleótidos.
– Reconoce la secuencia de terminación de la transcripción.

15. Maduración postranscripcionalMaduración postranscripcional
• La maduración del pre-ARNm consiste en un
conjunto de modificaciones en ambosmodificaciones en ambos
extremos de la moléculaextremos de la molécula y en la eliminacióneliminación
de intronesde intrones.

16. Etapas de transcripciEtapas de transcripción del ARNmón del ARNm
• El proceso de transcripción transcurre en tres
etapas diferentes: IniciaciónIniciación, ElongaciónElongación y
terminaciónterminación.

17. IniciaciIniciaciónón
• Para asegurar que la enzima ARN polimerasa IIARN polimerasa II
transcriba determinados genes en el momento
preciso y a una velocidad adecuada, existen en los
genes eucariotas tres clases de secuencias
reguladoras: el promotorpromotor, las secuenciassecuencias
potenciadoraspotenciadoras y las silenciadoras.silenciadoras.

18. • El promotorpromotor es la secuencia más próxima al inicio de la
transcripción y está formada por la secuencia -25 TATATATA, junto
con la secuencia -80 CAATCAAT y la secuencia -120 rica en bases
GCGC
• Las secuencias potenciadorassecuencias potenciadoras situadas entre -200 y - 10000.
Desempaquetan la cromatina al disgregar los nucleosomas y
consiguen desenrollar la doble vuelta del ADN para que resulte
accesible la región promotora.
• Las secuencias silenciadorassecuencias silenciadoras se encuentran intercaladas
entre las activadoras y disminuyen la velocidad de la
transcripción.

20. ElongaciElongaciónón
• La enzima ARN polimerasa II recorre la hebra molde en sentido
3´-5´, mientras que la cadena del ARN transcrito primarioARN transcrito primario o
pre-ARNmpre-ARNm continúa creciendo en la dirección 5´-3´ a razón de
unos 30 nucleótidos por segundo.

21. TerminaciTerminaciónón
• La enzima ARN polimerasa II reconoce la secuencia TTATTTTTATTT
que determina el fin de la transcripción (puede continuar
cientos de nucleótidos más allá de esta señal) y la separación
de la cadena de pre-ARNm recién sintetizada de la hebra
molde de ADN

22. Maduración postranscripcional
• La maduración del pre-ARNm consiste en un
conjunto de modificaciones en ambos extremosmodificaciones en ambos extremos
de la moléculade la molécula y en la eliminación de loseliminación de los
intronesintrones.

23. Adición en 5´de la caperuzaAdición en 5´de la caperuza
de metil-guanosina trifosfatode metil-guanosina trifosfato
• Poco después de iniciada la transcripción del gen, se le
añade al extremo 5´ del pre-ARNm un resto de metil
guanosina trifosfato.
• Esta especie de caperuza protegeprotege del ataque de las
nucleasas.
• Además esta caperuza es reconocida por los ribosomas
como lugar de inicio de la traducciónlugar de inicio de la traducción.

24. Adición en 3´de una cola deAdición en 3´de una cola de
poli-adenina (poli-A)poli-adenina (poli-A)
• Al final de la transcripción se añade, mediante la enzima
poli-A polimerasa, una “cola de poli-A” al extremo 3´ del
pre-ARNm.
• Está formada por unos 150 a 200 ribonucleótidos de
adenina.
• Tiene un papel protector del ARNm e interviene en la
vida media de esta molécula, pues cuanto menor es la
cola de poli-A más rápidamente se degrada.

25. Mecanismo de corte deMecanismo de corte de
intrones y pegado de exonesintrones y pegado de exones
• El pre-ARNm contiene tanto secuencias llamadas exonesexones,
que serán traducidas porque poseen información para la
síntesis de la proteína correspondiente, como secuencias
intercaladas llamadas intronesintrones, que no codifican para la
síntesis de proteínas, y por tanto, deben ser eliminadas.

26. • La supresión de los intronessupresión de los intrones se realiza mediante un
proceso de maduración en el núcleo del pre-ARNm que
supone cortes entre los intrones y los exones, de manera
que las secuencias intrónicas se enrollan en forma de lazos
y se eliminan.
• Las secuencias exónicas se empalmanexónicas se empalman y forman una
molécula de ARNm funcionalARNm funcional que se exporta al citoplasma
y contiene todos los nucleótidos necesarios para la síntesis
de la proteína correspondiente.

28. Transcripción en procariotasTranscripción en procariotas
• Es esencialmente igual que en eucariotas, aunque presenta
algunas diferencias:
• Requiere una cadena de ADN molde, ribonucleótidos y, a
diferencia que las eucariota, una única enzima de ARN
polimerasa.
• También tiene iniciación, elongación y terminación.
• Presenta un promotor (TATATT), pero no necesita
descompactar la cromatina, ni existe la complejidad de los
factores de transcripción, ni secuencias potenciadoras, ni
inhibidoras.
• La molécula de ARN recién transcrito no necesita un
proceso de maduración, ya que los genes procariotas no
poseen intrones ni exones.

29. TraducciTraducción:descodificación delón:descodificación del
ARNmARNm
• Es la etapa que sigue a la traducción mediante la cual se
descodifica el mensaje genético que contiene el ARNm para
que se sintetice una proteína.
• El proceso de biosíntesis de proteínas se denomina
traducción porque no es un proceso de copia a partir de un
molde y en él se cambia de “idioma”: se pasa del idioma de
los ácidos nucleicos, cuyo alfabeto posee cuatro letras (A,
G, C y U) al idioma de las proteínas que posee un alfabeto
de 20 letras (los 20 aminoácidos proteicos)

30. El cEl código o la clave genéticaódigo o la clave genética
• Establece las correspondencias entre nucleótidos y
aminoácidos, lo que permite traducir el idioma de los genes al
de las proteínas; los aminoácidos están codificados por
palabras de tres letras, que son tripletes de bases de ARNm,
también llamados codones.

31. CaracterCaracterísticas del códigoísticas del código
genéticogenético

32. 1.- El c1.- El código genético está degeneradoódigo genético está degenerado
• Quiere decir que el diccionario es redundante: puesto
que existen 61 codones que codifican 20 aminoácidos,
algún aminoácido debe estar codificado por dos o más
tripletes distintos, es decir, hay codones que significan lo
mismo (codones sinónimos)

33. 2.- Es universal2.- Es universal
• Es utilizado indistintamente por la práctica totalidad de
los organismos conocidos (virus, bacterias, plantas,
animales…)

34. 3.- No es ambiguo3.- No es ambiguo
• Cada codón o triplete tiene siempre el mismo
significado, es decir, especifica el mismo aminoácido.

35. 4.- Todos los tripletes tienen sentido4.- Todos los tripletes tienen sentido

36. 5.- Carece de solapamientos5.- Carece de solapamientos
• Los tripletes se disponen en el ARNm uno a continuación de
otro y no comparten ninguna base.

37. 6.- Es unidireccional6.- Es unidireccional
• Se leen en el ARNm en sentido 5´-3´.

38. La funciLa función de intérprete de losón de intérprete de los
ARNtARNt
• Los ARNt son los verdaderos
artífices de la traducción, pues se
encargan de mantener lasmantener las
correspondenciascorrespondencias entre los
tripletes del ARNm y los
aminoácidos.
• En cada molécula de ARNtmolécula de ARNt se
distinguen dos regiones distintas y
separadas que permiten actuar
como intérprete: la secuenciala secuencia
CCA del extremo 3´CCA del extremo 3´ y el bucle delbucle del
anticodónanticodón.

39. • Por un lado, cada ARNtARNt se une específicamente con único
aminoácidoaminoácido determinado. Para ello la enzima aminoacil ARNtaminoacil ARNt
sintetasasintetasa actúa como adaptador, ya que dispone de dos sitios
activos altamente específicos: uno de ellos reconoce el
aminoácidoaminoácido, el otro identifica determinadas secuencias de
bases características de cada ARNt.
• Esta enzima cataliza el enlace entre el grupo carboxilogrupo carboxilo (-
COOH) del aminoácido con el grupo hidroxilogrupo hidroxilo (-OH) del
ribonucleótido de adenina del extremo 3´(secuencia CCA).

40. Etapas de la traducciEtapas de la traducción enón en
eucariotaseucariotas
• La lectura por los ribosomas del mensaje genético
transportado por el ARNm que conduce a la síntesis de una
cadena peptídica es, en esencia, un proceso similar en
procariotas y eucariotas y, en ambos casos, se puede
considerar dividido en tres etapas sucesivas: iniciacióniniciación,
elongaciónelongación de la cadena peptídica y terminaciónterminación.

41. IniciaciIniciación de la síntesis de la cadenaón de la síntesis de la cadena
polipeptídicapolipeptídica
• Comienza por el triplete iniciador AUG que esté más próximo a
la “caperuza” de metil-guanosina-trifosfato del ARNm (extremo
5´)
• El primer paso consiste en la construcción del complejo deconstrucción del complejo de
iniciación 80 Siniciación 80 S, que está formado por un ribosomaribosoma unido al
ARNmARNm y al ARNt iniciadorARNt iniciador cargado con el aminoácido
metionina (ARNti
Met
).

42. La formación del complejo de iniciación se lleva a cabo en
varias fases sucesivas:
• 1.-1.- Determinados
factores de iniciacifactores de iniciaciónón FIFI
y la energía que
suministra el GTPGTP
provocan la unión de la
subunidad pequeña del
ribosoma con el ARNt
iniciador cargado con el
aminoácido metionina
(ARNti
Met
).

43. • 2.-2.- Otros factores de iniciación facilitan que la subunidad
menor del ribosoma, unida al ARNti
Met
, reconozca la
“caperuza” de metil-guanosina-trifosfato y se una con el
ARNm en el extremo 5´.

44. • 3.-3.- La subunidad pequeña del ribosoma se desplaza por
el ribosoma en sentido 5´- 3´sentido 5´- 3´, con la energía aportada
por el ATPATP, y rastrea la secuencia del ARNm hasta
encontrar el primer codón de iniciación AUG. En este
momento se produce la unión con el ARNti
Met
, el cual
posee el anticodón UAC

45. • 4.-4.- Al encajar el ARNti
Met
exactamente en el codón de iniciación
AUG, se liberan los FIFI y dejan paso a la subunidad mayor del
ribosoma, que se acopla con la subunidad pequeña, el ARNm y
el ARNti
Met
, para formar el complejo de iniciación 80 Scomplejo de iniciación 80 S
completo y funcionalcompleto y funcional. En la subunidad mayor del ribosoma se
localizan tres hendiduras o sitios de fijación AA, PP y EE:

47. ElongaciElongación de la cadenaón de la cadena
peptídicapeptídica
• Es el proceso catalizado por el complejo enzimático
peptidil transferasapeptidil transferasa mediante el cual los sucesivos
aminoácidos que se van añadiendo a la cadena
peptídica, en el seno del ribosoma, quedan unidos
mediante un enlace peptídico.
• La incorporación de cada aminoácido se lleva a cabo
mediante un proceso de elongación que consta de trestres
fasesfases; cuando finaliza la tercera, comienza un nuevo
proceso de elongación al incorporarse un nuevo
aminoácido transportado por su correspondiente ARNt, y
así sucesivamente.

48. Primera fase:Primera fase: entrada del ARNt-aminoentrada del ARNt-aminoácidoácido
• El sitio P está ocupado inicialmente por el ARNti
Met
, y los
sitios A y E están vacios. En nuestro ejemplo el triplete
siguiente al de iniciación es el codón ACU que es la
señal para que se aloje en el sitio A el ARNtThr
, cuyo
anticodón es UGA. Interviene el factor de elongación
(FE-1FE-1) y se utiliza la energía suministrada por el GTP

49. Segunda fase:Segunda fase: formaciformación del enlace peptídicoón del enlace peptídico
• El complejo enzimático peptidil transferasa cataliza la
siguiente reacción: la metionina, unida con su grupo carboxilo
(-COOH) al ARNti, rompe su enlace y se vuelve a asociar
mediante un enlace peptídico con el grupo amino (-NH2) de la
treonina, que continúa enlazada a su ARNt. El resultado es la
formación de un dipéptido (Met-Thr) unido al ARNt de la
treonina y alojado provisionalmente en el sitio A.

50. Tercera fase:Tercera fase: TraslocaciTraslocaciónón
• Interviene un segundo factor de elongación (FE-2)(FE-2) que,
utilizando la energía suministrada por el GTPGTP, obliga al
ribosoma a desplazarse exactamente tres nucleótidos a lo
largo del ARNm, en sentido 5´- 3´: primero se traloca y
avanza la subunidad grande del ribosoma, quedando un
nuevo codón en el sitio A libre, y luego lo hace la
subunidad pequeña. Este desplazamiento trasloca todo el
complejo peptidil-ARNt-ARNm del sitio A al sitio P.

51. • El sitio PEl sitio P queda ocupado por el péptido en formación unido al
ARNt (en nuestro ejemplo, Met-Thr-ARNt)
• El sitio AEl sitio A queda vacante y dispuesto a recibir a otro ARNt
cargado con su correspondiente aminoácido (en nuestro caso
ARNtPhe
)
• El sitio EEl sitio E queda ocupado con el ARNti correspondiente a la
metionina liberada de su carga

52. Fases sucesivasFases sucesivas
• La entrada de un tercer
ARNt cargado con su
correspondiente
aminoácido( Phe) provoca
la salida del ARNti del sitio
E y se repiten las tres
fases anteriores. Y así
transcurre el proceso de
elongación ( a un ritmo de
unos 3 a 5 aminoácidos
por segundo)

54. TerminaciTerminación de la síntesis de la cadenaón de la síntesis de la cadena
peptídicapeptídica
• La sintesis se detiene en el mometo de producirse la última
traslocación del ribosoma, aparece en el sitio A uno de los tres
codones de terminacióncodones de terminación del ARNm (UUA, UAG o UGA)
• En este momento, un factor proteico de terminación (RF)factor proteico de terminación (RF) se
une al codón de terminación (en nuestro caso UAG) e impide
que algún aminoacil-ARNt se aloje en el sitio A. El complejo
enzimático peptidil transferasa se ve obligada a catalizar la
transferencia de la cadena peptídica, no a otro aminoácido,
sino a una molécula de agua, lo que provoca la hidrólisis del
enlace entre el péptido recién sintetizado y el ARNt.

57. • Maduración postraduccinal de las proteínas.
• Plegamiento postraduccional de las proteínas:
chaperonas moleculares

58. REPLICACIREPLICACIÓN DEL ADNÓN DEL ADN

59. REPLICACIREPLICACIÓN DE LA DOBLE HÉLICEÓN DE LA DOBLE HÉLICE
• Cada hebra se separa y actúa de moldemolde o patrón para la
síntesis de una nueva cadena que posee una secuencia desecuencia de
bases complementariabases complementaria.
• Se dice que se ajusta a un modelo semiconservativosemiconservativo, pues
en la doble hélice de cada célula hija se conserva una
cadena original de la célula madre; la otra cadena se
sintetiza de nuevo.

60. ReplicaciReplicación del ADN en bacteriasón del ADN en bacterias
• Comienza cuando se forma una burbuja de replicación,
que se extiende y da lugar a dos horquillas de
replicación que se desplazan en sentidos opuestos
hasta que se encuentran en el punto de terminación.

61. • Comienza en un punto y se desarrolla en tres etapas:Comienza en un punto y se desarrolla en tres etapas:
• Apertura y desenrollamiento de la doble hApertura y desenrollamiento de la doble héliceélice
• Síntesis de dos nuevas cadenas de ADNSíntesis de dos nuevas cadenas de ADN
• Corrección de errores.Corrección de errores.

62. 1.- Apertura y desenrollamiento de la doble h1.- Apertura y desenrollamiento de la doble héliceélice
• La separación de las cadenas comienza en un punto
concreto del cromosoma denominado oriC, rico en
secuencias GATC, que marca el origen de replicación.

63. • A partir del origen de replicación se forman unas estructuras,
conocidas como burbujas de replicaciónburbujas de replicación, que se extienden a
lo largo del cromosoma, en sentidos contrarios, y dan lugar a
dos horquillas de replicaciónhorquillas de replicación (por su forma en Y), donde las
dos hebras del ADN parental están separadas y actúan como
moldes para la síntesis de dos nuevas cadenas de ADN: por
esa razón se dice que la replicación es bidireccionalreplicación es bidireccional.

64. • Para que la doble hélice se desenrolle sin que las
hebras circulares acaben enredándose en un ovillo,
interviene un conjunto de proteínas y enzimas que,
junto con las enzimas ADN polimerasas, constituyen
un aparato molecular de replicación denominado
replisomareplisoma:

65. • En primer lugar actúan las
enzimas helicasashelicasas que
facilitan el desenrollamiento
de la doble hélice.
• Para eliminar las tensiones
generadas por la torsión
intervienen las girasasgirasas y las
topoisomerasastopoisomerasas.
• Luego, las proteínas SSBPproteínas SSBP
se unen a la hebra molde del
ADN para estabilizarlas y
que no se vuelvan a enrollar.

66. 2.- S2.- Síntesis de dos nuevas cadenas de ADNíntesis de dos nuevas cadenas de ADN
• Una vez formada la burbuja
de replicación, ya pueden
actuar las enzimas ADNADN
polimerasaspolimerasas que leen la
secuencia de cada una de
las cadenas y elaboran dos
copias con secuencias
complementarias
• La ADN polimerasa IIIADN polimerasa III es la
que lleva a cabo la mayor
parte del proceso

67. • Recorre las hebras moldeRecorre las hebras molde y seleccionaselecciona en cada momento el
desoxirribonucleótido trifosfato, cuya base debe ser
complementaria a la base del molde.
• Si el nucleótido seleccionado es el complementario, cataliza sucataliza su
hidrólisishidrólisis, separando un resto pirofosfato(PP) e incorporandoincorporando
el nucleótido monofoafato a la cadena de ADNel nucleótido monofoafato a la cadena de ADN en formación
mediante enlaces fosfodiéster, para el que utiliza la energía
desprendida en la hidrólisis.

69. Problemas que debe resolver la enzima ADN polimerasa IIIProblemas que debe resolver la enzima ADN polimerasa III
a).- Inicio de la sa).- Inicio de la síntesis.íntesis.
• Es incapaz de iniciar por sí
sola la síntesis pues necesitanecesita
un grupo hidroxilo libreun grupo hidroxilo libre (-OH)
• Necesita la colaboración de
una enzima de ARNARN
polimerasapolimerasa (primasa) que
sintetiza un ARN cebadorARN cebador
(primer) que proporciona
extremos hidroxilo libres
sobre los que adicionar
nuevos nucleótidos.

70. b).- Sentido de lectura de la hebra moldeb).- Sentido de lectura de la hebra molde
• La ADN polimerasa IIIADN polimerasa III solo ”sabe leer” las secuencias de las
hebras en sentido 33´- 5´´- 5´, mientras que las nuevas cadenas se
sintetizan y crecen en sentido 5´- 3´5´- 3´. Por lo tanto, de las dos
hebras molde del ADN, la que está orientada en sentido 3´- 5´3´- 5´
es copiada de manera continua y la nueva réplica recibe el
nombre de hebra conductorahebra conductora o lider.

71. • Sin embargo la otra hebra molde, al ser antiparalelaantiparalela tiene
sentido 55´- 3´´- 3´ y no puede ser leída.
• Este problemas se soluciona abriendo porciones de la hebra
molde suficientemente grandes que permitan a la enzima ir
retrocediendo para poder leer en el sentido adecuado y así
sintetizar pequeños fragmentos de ADN, llamados fragmentosfragmentos
de Okazakide Okazaki, que crecen en el sentido 5´- 3´5´- 3´ y, más tarde, se
unen para formar la otra réplica que recibe el nombre de hebrahebra
retardadaretardada.

72. Modelo de horquilla de replicaciModelo de horquilla de replicación enón en
Escherichia coli
• Cada fragmento comienza cuando un ARN polimerasaARN polimerasa,
llamada primasa, fabrica una corta cadena de ARN cebadorARN cebador.
• Esta cadena es alargada por la ADN polimerasa IIIADN polimerasa III, que
sintetiza un pequeño trozo de ADN hasta completar un
fragmento de Okazakifragmento de Okazaki.
• Más tarde actúa la ADN polimerasa IADN polimerasa I, que elimina el ARN
cebador de cada fragmento. El hueco que queda se rellena
por la ADN polimerasa I, que sustituye el ARN cebador por
ADN, con una secuencia complementaria a la del molde
• Por último, interviene una enzima ADN ligasaADN ligasa para unir los
diferentes fragmentos hasta formar la hebra retardada.

73. • La hebra conductoraLa hebra conductora se sintetiza con mayor rapidez debido a
que las enzimas primasa, y ADN polimerasas I y III actúan una
sola vez, al principio de la réplica
• La hebra retardadaLa hebra retardada se sintetiza de forma discontínua,
mediante un proceso que requiere la colaboración de varias
enzimas.

74. 3.- Correcci3.- Corrección de erroresón de errores
• a).- Actividad autocorrectora de la ADN polimerasa: correccia).- Actividad autocorrectora de la ADN polimerasa: correcciónón
de pruebas.de pruebas.
• Las ADN polimerasa I y III además de polimerizar, son
autocorrectorasautocorrectoras, ya que realizan una nueva lectura: después
de cada proceso de polimerización, la ADN polimerasa “mira”
hacia atrás antes de incorporar el nucleótido siguiente y, si
detecta un error, elimina el último nucleótido y vuelve a
introducir el adecuado.
• En E. Coli se comete un error de apareamiento por cada 101066
nucleótidos adicionados. La posterior actividad autocorrectora
reduce el error de apareamiento a uno por cada 101088
nucleótidos
adicionados.

75. b) Correccib) Corrección postreplicativa: reparación del malón postreplicativa: reparación del mal
apareamiento.apareamiento.
• Para aumentar todavía más la precisión de la replicación,
existe una maquinaria enzimática que corrige los posibles
errores cometidos por las ADN polimerasa I y III, que se
denomina corrección postreplicativacorrección postreplicativa.
• Incrementa unas 100 veces la exactitud de la réplica con lo que
tenemos un error por cada 10101010
pares de bases.
• Esta corrección se realiza por medio de enzimas correctoras,
agrupadas en el replisomareplisoma, que detectandetectan el nucleótido mal
emparejado, lo eliminaneliminan y regeneranregeneran la secuencia correcta.

76. • Para detectar el nucleótido mal apareado, el aparato de
corrección debe reconocer la cadena recién sintetizada,
donde se encuentra el errorerror, y diferenciarla de la cadena
molde.

77. • La eliminación se realiza mediante una enzima
endonucleasaendonucleasa que corta el segmento en el lugar donde
se encuentra el nucleótido mal apareado.

78. • Por último, la secuencia
correcta se regenera cuando
la ADN polimerasa IADN polimerasa I rellena
el hueco utilizado como
molde la cadena parental
complementaria: entonces el
extremo 3´ del nuevo
segmento se une con el
segmento 5´ de la hebra
réplica por acción de una
enzima ADN ligasaADN ligasa

79. ReplicaciReplicación del ADN en células eucariotasón del ADN en células eucariotas
• Transcurre en la fase S del ciclo celular de modo similar al
descrito para los procariotas:
– Es semiconservativasemiconservativa y bidireccionalbidireccional
– La hebra conductorahebra conductora se sintetiza de manera continuacontinua y la
retardadaretardada de forma discontinuadiscontinua, en forma de fragmentosfragmentos
de Okazakide Okazaki que luego se unen;
– También se requiere un ARN cebadorARN cebador para que inicie la
replicación del ADN.
Sin embargo presenta ciertas características peculiares:

80. • Intervienen, al menos, cinco tipos de
ADN polimerasa:
• αα ( sintetiza el ARN cebador y la
hélice retardada),
• ββ (une fragmentos de Okazaki),
• γγ (replica el ADN mitocondrial),
• δδ (sintetiza la hebra conductora)
• εε (polimeriza los segmentos de
Okazaki)

81. • El ADN se encuentra asociado con
los octoctómeros de histonasómeros de histonas, en
forma de nucleosomasnucleosomas, por lo
que, además de replicarse el ADN,
deban duplicarse también las
histonas.

82. • Consta de unos 3 x 103 x 1099
pares de basespares de bases. Si se replicase al
ritmo que en E. Coli (30 minutos), tardaría 30.000 minutos..
• Para evitar esto en cada cromosoma se forman numerosas
burbujas de replicaciónburbujas de replicación. En el genoma humano pueden
existir unos 30.000 puntos de inicio.

83. Mutaciones y el cáncerMutaciones y el cáncer
• Las células que forman parte de los tejidos se caracterizan por
estar sujetas al control general del organismo, que indica
cuándo deben dividirse y cuándo debe finalizar el crecimiento
del tejido.
• Las mutaciones carcinógenas desencadenan una serie de
procesos de transformación que convierten a las células en
cancerígenas o tumorales.
• Estas células se dividen de manera incontrolada y se
diseminan por todo el organismo, invadiendo los tejidos sanos.

84. • El tumor benignotumor benigno, como las verrugas, permanece
confinado en el lugar donde apareció y no se propaga a
otros tejidos.
• El tumor malignotumor maligno o cáncer es capaz de invadir tejidos
adyacentes, propagarse y dar lugar a metástasis.
• Cáncer o neoplasiaCáncer o neoplasia son términos que engloban a un
conjunto de enfermedades que tienen en común una
proliferación desordenada de las células que forman un
tumor con capacidad de invadir los tejidos adyacentes y
de propagarse por todo el organismo
• Las etapas del desarrollo de un cáncer son:

85. InicioInicio
• Una célula hereda un oncogén o lo adquiere a lo largo
de su vida, y transmite la predisposición a dividirse
exageradamente a todo a todo el clon de células
descendentes.

86. HiperplasiaHiperplasia
• La célula mutada y su clon, aparentemente normal,
prolifera en exceso.

87. DisplasiaDisplasia
• Una célula mutada adquiere una segunda mutación que
modifica su aspecto, se divide exageradamente y transmite
esta carácter a su descendencia

88. NeoplasiaNeoplasia
• Una de estas células adquiere una tercera mutación que
modifica aún más su morfología y su carácter
proliferativo, hasta que alguna de las descendientes del
clon celular ha acumulado las mutaciones necesarias
para transformarse en un cáncer localizado.

89. MetástasisMetástasis
• Nuevas mutaciones liberan a las células cancerosas de
las restricciones impuestas por los sistemas de
regulación, proliferan sin control y llegan a invadir y
colonizar otros tejidos: El cáncer se hace invasivo y se
vasculariza.