2. Teoría sobre la replicación
• 3 teorías
– Conservadora
– Semiconservadora
– Dispersadora
• Para aclarar estas propuestas Mattehew
Meselson y Franklin Stahal
– Isótopos:
• Nitrógeno pesado 15N (celulas paternas)
• Nitrógeno ligero 14N (células hijas)
– Gradientes de Cloruro de Cesio
9. El DNA bacteriano
La replicación inicia en
una secuencia
denominada origen
(Ori C)
Es reconocida por
proteínas
Inician la horquilla de
replicación
10. El problema del desenrrollamiento
• Topoisomerasas
– Girasa de DNA
• Cortan por delante
de la horquilla de
replicación
• Eliminan los
superenrollamientos
positivos
11. Polimerasa de DNA
• Es la enzima que se
encarga de polimerizar
los cuatro trifosfatos de
desoxirribunuclósido
– dTTP (desoxitimidin
trifosfato)
– dATP (desoxiAdenin
trifosfato)
– dCTP (desoxi Citidin
trifosfato)
– dGTP (desoxi guanosin
trifosfato)
12. Polimerasa de DNA
• No puede agregar nucleótidos en DNA de
cadena simple.
• No puede iniciar la síntesis de una cadena de
DNA
• Requiere un segmento de RNA conocido como
primer (iniciador o sebador)
• Sólo puede agregar nucleótidos en el extremo
3´ preexistente (del primer)
13.
14. Tarea análogos de nucléotidos
• ¿Cuáles son?
• ¿Cómo actúan?
• ¿Por qué paran la síntesis de DNA?
• ¿En que enfermedades son utilizados?
17. • Una cadena se replica
de forma continua
• Otra cadena es de
forma discontinua
– En pequeños segmentos
(fragmentos de Okasaki)
– Requiere primers
• Primasa
– Sintetiza segmentos de
RNA
18.
19. Enzimas que participan en la
replicación
• Helicasa.- Enzima que
desenrolla al DNA
• Proteínas que se unen al
DNA de cadena sencilla
(SSB)
– Previenen que el DNA se
vuelva a enrollar o se
dañen
• Primasas .- agregan el
RNA primer
• DNA polimerasa I y III
• DNA ligasa
20.
21. El desplazamiento de ambas DNA polimerasas es en la misma
dirección. El fragmento retrasado forma una asa
22. Holoenzima polimerasa de DNA III
(Replisoma)
• Es la maquinaria de
replicación
• Esta formada por:
– Enzimas
• DNA girasa
• Helicasa
• DNA polimerasa III
• DNA polimerasa I
• DNA ligasa
– Pinzas Beta
– Pinza lider
• Teta (τ )
• Gamma (γ)
– Proteínas SSB
Ver en https://www.youtube.com/watch?v=4bjerYxOTbU
23. DNA polimerasa I
• Exonucleasa
– 5´ 3´
– 3´ 5´
• Elimina los primer de los fragmentos de
Okasaki
• Enzima reparadora del DNA
• También agrega nucleotídos (polimerasa)
25. Fidelidad de la replicación del DNA
• Depende de 3 funciones de la DNApolimerasa
III
– De la selección precisa de los nucleótidos
– Lectura y corrección inmediata
– Reparación del apareamiento erróneo
26. Velocidad de la replicación en
bacterias
• 1000 nucleótidos por segundo
• En un segundo ocurre:
– Síntesis de un fragmento de Okasaki
– Síntesis del primer (RNA)
– Elongación del DNA
– Lectura y corrección simultánea
– Remplazo del RNA con DNA
• Replicación ocurre 40 minutos
• Pero antes de 20 minutos ya ha empezado una
nueva replicación
28. Inicio de la replicación
• Replicón.- Son
pequeñas porciones
de DNA
– Cada uno tiene su
propio origen
(levaduras)
– A partir de cada
origen el DNA se
replica en ambas
direcciones
29. Origen
(Levaduras)
• Formado por secuencias
llamadas ARS (secuencias
de replicación autónoma)
– A su vez poseen una
secuencia de 11
nucleótidos reconocido
por las proteínas ORC
• Complejo proteínico Orc
(Complejo de
reconocimiento del origen
– Son activadas por Ciclinas
dependientes de cinasa
(CdK)
• Suprime el ciclo celular
30.
31. En vertebrados
• No se han detectado origenes
• 250 lugares de replicación
– 40 horquillas de replicación
• La elección del origen es por factores
epigenéticos
– La posición de los nucleosomas
– Las modificaciones de las histonas
– El estado de metilación del DNA
– El grado de superenrollamiento
– El nivel de transcripción
36. Susceptibilidad del DNA
• Virus
– Al insertarse rompen genes
• Radiación ionizante
– Roturas de la molécula
• Reactivos químicos
• Radiación ultravioleta
– Dímeros de bases nitrogenadas adyacentes
• Energía térmica (metabolismo)
– Separa las bases nitrogenadas del azúcar
37. Efectos de las mutaciones
• En células somáticas
– Producen tumores
• Células germinales
– Alteraciones hereditarias
• Efecto:
– Interfieren en la ´replicación, transcripción, y
traducción
– Transformación maligna
– Aceleramiento del envejecimiento
38. Mecanismos de reparación
• Proteínas reparadoras
– Recorren el DNA buscando fallas
• Alteraciones químicas
• Distorsiones de la cadena del DNA
• Eliminación selectiva
• Reparación usando la cadena opuesta
– Deben resolver el problema de la compactación
de la cromatina
• Debe ser remodelada la cromatina
39. Escisión de nucleótidos y reparación
(NER)
• Mediante corte y pegado
• Dos vías:
– Acoplada a la transcripción
– Vía genómica global
40. Vía acoplada a la transcripción
• Requiere un factor de
transcripción TFIIH
• TFIIH
• Participa en el inicio de la
transcripción
• XPCD) (Subunidad) de
TFIIH tiene actividad de
helicasa
• Separa las dos
cadenas
• Una nucleasa corta en
ambos lados de la lesión
• Se elimina el segmento
de DNA
• Luego una polimerasa de
DNA agrega una nueva
• Ligasa une los extremos
41. Reparación de la escisión de bases
(BER)
• Repara nucleótidos alterados
por la dieta o por el
metabolismo
• Interviene una glucosidasa
de DNA
– Distingue bases alteradas
– Rompe el enlace
glucosídico entre la base y
la glucosa
• Endonucleasa especializada
– Corta el esqueleto
• Polimerasa de DNA
– Agrega el nuevo nucléotido
• Ligasa de DNA
– Cierra la cadena
42. Reparación de la unión deficiente
• Por error de la DNA polimerasa
• Genera un abombamiento de ambas hebras
de DNA.
– Es necesario reconocer cual es la cadena molde
(parental)
• Procariontes :
– la cadena parental está metilada
– Se mueve el nucleótido no metilado
• Eucariontes:
– No está definido
43. Reparación de la ruptura de la doble
cadena
• Radiación ionizante
– Por rayos X o gamma
• Quimioterapia
– (bleomicina)
• Radicales libres del
metabolismo
• Replicación del DNA
• Vías de reparación
– Unión de extremos
no homólogos
