El documento describe los procesos de replicación del ADN. La replicación permite mantener la continuidad genética entre células al duplicar el ADN. Requiere la presencia de dNTPs, ADN molde y ADN polimerasa. La replicación es semiconservativa y bidireccional desde orígenes de replicación. Involucra la apertura de la doble hélice, síntesis de cebadores de ARN y elongación de las cadenas de ADN en ambas direcciones.

1. Replicación de ADN

2. La replicación
permite
mantener la
continuidad
genética entre
células.

3. Experimento Meselson y Stahl

9. Arthur Kornberg
Requisitos para síntesis de ADN
1. Deben existir todos los dNTPs
2. DNA molde
3. Enzima ADN polimerasa
ADN Polimerasa TIPO I:
elongación de la cadena en
dirección 5'-3'

10. Figure 11.8

11. Experimento Arthur Kornberg

12. Paula DeLucia y John Cairns
1969

13. Las tres poseen actividad exonucleasa 3'-5‘: tienen el potencial de polimerizar en una dirección, pararse, invertir su
dirección y escindir los nucleótidos que acaban de añadir.

14. Función de las tres polimerasas in vivo
• TIPO I: responsable de eliminar el cebador y de la síntesis que rellena
los huecos que se producen después de esa eliminación. Su actividad
exonucleasa también le permite participar en la reparación del ADN.
• TIPO II (IV y V): reparación del ADN que ha sido dañado por agentes
externos, como la luz ultravioleta.
• TIPO III: polimerización 5'-3' esencial para la replicación in vivo. Su
actividad exonucleasa 3'-5' también proporciona la función de
corrección de errores, que se activa cuando se inserta un nucleótido
incorrecto.

15. NúcleoEnzimático
Polimerización
Abrazadera para evitar
separación del núcleo
Mantienen unidos los dos núcleos
de la Polimersa

17. Iniciación
a.
Reconocimiento
del origen de
replicación
b.
Desnaturalización
del ADN
c. Síntesis del
cebador
Elongación
Polimerización
del DNA:
- A partir de la
hebra líder
- A partir de la
hebra rezagada
Finalización
a. Eliminación de
los cebadores
b. Síntesis de
enlace
fosfodiester
Pasos de la replicación

19. Proteína Función
Helicasa Separa la doble hélice, rompe los puentes de hidrógeno de la doble
hélice permitiendo el avance de la horquilla de replicación.
Primasa Síntesis de primers RNA
SSB Proteínas de unión de cadena sencilla Estabiliza las regiones de cadena sencilla
DNA girasa (Topoisomerasa) Alivia la torsión. Impide que el ADN se enrede por superenrollamiento
producido por la separación de la doble hélice
DNApol III Síntesis ADN. Continúa hebra líder y discontinua hebra rezagada
DNApol I Borra primer y llena espacios
DNA ligasa Une los finales de los segmentos ADN

20. • El origen de replicación, denominado
oriC, está formado por 245 pares de
nucleótidos y se caracteriza por la
presencia de secuencias repetitivas de
9 y 13 bases
• DnaA (proteína) se unen a cada uno de
los diversos 9meros
• Proteínas DnaB y DnaC, abren y
desestabilizan más la hélice.
• Otras proteínas, denominadas
proteínas de unión a cadena sencilla
(SSBP, single-stranded binding
proteins), estabilizan esta
conformación abierta.

21. El superenrollamiento puede relajarse mediante la acción de la ADN girasa, enzima
del grupo de enzimas ADN topoisomerasas.

22. • La ADN polimerasa III necesita un cebador con un grupo 3 '-hidroxil
libre para alargar una cadena polinucleotídica.
• ARN sirve de cebador para iniciar la síntesis de ADN.
• Se sintetiza, sobre el molde de ADN, un segmento corto de ARN (10 a
12 nt) complementario al ADN.
• Enzima: primasa

23. • ¿En la síntesis discontinua de ADN
como se elimina el cebador de ARN y
como se unen fragmentos de Okazaki
en la cadena retrasada?.
• ADN polimerasa I: elimina los cebadores
y reemplaza los nucleótidos perdidos.
• ADN ligasa: unión de los fragmentos,
cataliza formación del enlace
fosfodiéster que sella los huecos
existentes entre las cadenas sintetizadas
de manera discontinua.

27. Características de la replicación
• Semiconservativa
• Secuencial
• Bidireccional desde puntos fijos (origen de replicación)
• Siempre se produce en sentido 5' → 3', siendo el extremo 3'-OH libre
el punto a partir del cual se produce la elongación del ADN.
• Una de las nuevas cadenas de ADN se sintetiza en forma de trozos
cortos (Fragmentos de Okazaki).
• 3 pasos: iniciación, enlongación y terminación

30. • En ambos sistemas, el ADN de doble cadena se desespiraliza en los
orígenes de replicación
• Se forman horquillas de replicación y la síntesis bidireccional de ADN
genera cadenas adelantadas y retrasadas a partir de moldes de ADN de
cadena sencilla, bajo la dirección de la ADN polimerasa.
• Las polimerasas eucarióticas tienen los mismos requisitos
fundamentales para sintetizar ADN que las polimerasas bacterianas:
cuatro desoxirribonucleósidos trifosfato, un molde y un cebador.

31. Algunas diferencias
Procariotas
• ADN corto
• Menos copias de DNA polimersa III
• Solo hay un replicón largo
• Un solo punto de origen
• Tiempo: 20-40 minutos
Eucariotas
• ADN largo
• Más copias de DNA polimersa III
• Hay varios replicones cortos
• Múltiples orígenes
• Es 25 veces más lenta

34. Formación del complejo de
pre Replicación
Síntesis de ADN. Separación
del genoma y duplicación
Corrección de errores

35. El genoma humano contiene genes que codifican al
menos 14 ADN polimerasas distintas, solo tres de la
cuales están implicadas en la mayor parte del
proceso de replicación del ADN del genoma nuclear.

37. • Complejo
proteínas
• Se ensambla
en orígenes
C. de pre-
replicación
(pre-RC)
• fase G1
temprana del
ciclo celular
• Reconocen
origenes
C. de
reconocimiento
del origen
(ORC)
• Cuando las
pol inician
síntesis
• no vuelve a
ensamblarse
otra vez hasta
la fase Gl
pre-RC se
descompone
Este mecanismo distingue los segmentos de ADN
que han completado la replicación de aquellos
otros que no.
Garantiza que la replicación solo tenga lugar una
única vez para cada fragmento de ADN durante
cada ciclo celular.
Orígenes de replicación en
eucariotas actúan como:
sitios de inicio de la replicación.
Controlan la temporización de la replicación

39. cell division cycle 6
Al ORC se unen las proteínas Cdc6 y Cdt1, lo
cual permite que dos ejemplares del complejo
MCM2-7 que tiene actividad de helicasa se
asocie al ADN en la zona del origen

40. cell division cycle 6

41. chromatin licensing and DNA replication factor 1

42. Minichromosome Maintenance Protein Complex

55. origin recognition complex
minichromosome maintenance proteins
cell division cycle
cyclin-dependent kinase 2

57. TELOMEROS

58. • Para evitar la pérdida de genes por el desgaste de los extremos del
cromosoma, las puntas de los cromosomas eucariontes tienen
“tapones” de ADN especializado llamadas telómeros.
• Los telómeros se componen de cientos o miles de repeticiones de la
misma secuencia corta de ADN, que varía entre organismos, pero en
seres humanos y otros mamíferos es 5'-TTAGGG-3'.

59. • Las repeticiones que componen un telómero se pierden lentamente después de
muchos ciclos de división, y proporcionan un amortiguador que protege las
regiones internas del cromosoma que contienen los genes (al menos por un
periodo de tiempo).
• El acortamiento de los telómeros se ha relacionado con el envejecimiento
celular y la pérdida progresiva de los telómeros podría explicar por qué las
células solo pueden dividirse un cierto número de veces