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P A T R I C I A D O R I N G
B . S . N U T R I C I Ó N
Replicación, mantenimiento y
reorganización del ADN genómico
Replicación
 Transmisión fiel de la información genética de
padres a hijos.
 Replicación exacta de ADN
 Los genomas no son estáticos – evolución
(mutaciones y reorganizaciones para mantener la
variación genética).
 Replicación: sistema semiconservativo .
 Enzima principal: ADN polimerasa(cataliza la unión
de los nucleótidos).
ADN POLIMERASA
 La ADN polimerasa es una enzima que cataliza la
síntesis de ADN a partir de desoxiribonucleótidos y
de una molécula de ADN plantilla o molde que es la
que será replicada.
 Tras la acción de la ADN polimerasa I y una vez que
se han eliminado y añadido alrededor de unas 10
bases, interviene la enzima ADN ligasa, que une los
extremos libres del fragmento recién formado con el
resto de la cadena, recuperando así el ADN su
estructura normal.
ADN POLIMERASA
 Interviene en dos procesos:
 En la duplicación del ADN: En el proceso de la mitosis, la
enzima copia la cadena de nucleótidos de forma
complementaria (A por T, C por G).
 La propiedad de las ADN polimerasas para replicar hebras de
ADN se utiliza para la reacción en cadena de la polimerasa,
conocida como PCR
 Para obtener un gran número de copias de un fragmento de ADN
particular, amplificándolo para propósitos de investigación. En los
procesos de PCR se requiere la utilización de polimerasas
termoestables, como la Taq DNA polimerasa, debido a que es
necesario aplicar altas temperaturas para desnaturalizar la
molécula de ADN.
ADN POLIMERASA
 MODO DE OPERACIÓN:
 En cada horquilla de replicación, la ADN polimerasa y otras enzimas
sintetizan dos nuevas cadenas de DNA que son complementarias
respecto a las 2 cadenas originales. Durante este proceso, la ADN
polimerasa reconoce una base nucleotídica no apareada de la cadena
original y la combina con un nucleótido libre que tiene la base
complementaria correcta. Luego, la ADN polimerasa cataliza la
formación de nuevos enlaces covalentes que ligan el fosfato del
nucleótido libre entrante con el azúcar del nucleótido previamente
agregado en la cadena hija en crecimiento. De esta forma, la ADN
polimerasa sintetiza el esqueleto de azúcar-fosfato de la cadena hija.
• OBTENIDO DE "HTTP://ES.WIKIPEDIA.ORG/WIKI/ADN_POLIMERASA"
Replicación
Horquilla de replicación
 Representa las regiones de la síntesis activa de ADN .
 En la horquilla de replicación cada una de las cadenas de ADN
sirven como molde para la síntesis del nuevo ADN. La doble hélice
en la región de la horquilla de replicación es desenrollada gracias a
un sistema enzimático (topoisomerasas).
 Las cadenas parentales son antiparalelas (una transcurre en
dirección 5´a 3´ y la otra de 3´a 5´), por tanto la replicación puede
ser continua sólo en la cadena 5´a 3.
 Para solventar este problema, la cadena 3´a 5´ se replica en
pequeños fragmentos en dirección contraria a la dirección de
apertura del ADN; estos fragmentos son conocidos como
fragmentos de okasaki.
Fidelidad de la replicación
 Exactitud es crítica.
 Correcto x 100 veces.
 La ADN polimeraza aumenta la exactitud por doble
lectura.
Origen de replicación
 Lugar del cromosoma donde se inicia la replicación de la
cadena de ADN. Se trata, por lo tanto, de una
determinada secuencia de nucleótidos a partir de la cual
se desarrolla una horquilla de replicación que dará lugar
a las dos cadenas idénticas de ADN resultantes.
 En los organismos procariotas suele encontrarse un
único origen de replicación en su ADN, mientras que en
los eucoriotas se encuentran normalmente múltiples
orígenes en cada cromosoma, lo que permite una
velocidad razonable de replicación de las largas cadenas
de ADN de estos organismos. Esta multiplicidad de
orígenes en una cadena conforma las denominadas
burbujas de replicación.
Telómeros y telomerasa
 Sirve para sitentizar el último fragmento.
 La telomerasa es una transcriptasa inversa.
Reparación del ADN
 Proceso constante en la célula, esencial para su supervivencia .
 protege al genoma de daños y mutaciones dañinas.
 Daños estructurales a la molécula de ADN pueden alterar de forma
drástica la forma de las células de leer la información codificada en
sus genes.
 proceso de reparación del ADN : constantemente operativo, para
corregir rápidamente cualquier daño en la estructura del ADN.
 A medida que la célula envejece, la tasa de reparaciones del ADN
decrece hasta que no puede mantener el ritmo de los daños al ADN.
La célula pasa a uno de estos destinos:
 Un estado irreversible de inactividad, llamado senescencia.
 Suicidio celular, llamado apoptosis o muerte celular programada.
 formación de cáncer.
Reparación del ADN
 La mayoría de las células del cuerpo entran primero
en senescencia.
 Después, tras daños irreparables en el ADN
sobreviene la apoptosis. En este caso la apoptosis
funciona como un mecanismo de “último recurso”,
para evitar que la célula se vuelva carcinogénica y
poner en peligro al organismo.
 Cuando las células entran en senescencia, las
modificaciones en la biosíntesis y producción hacen
que funcionen de forma poco eficiente, conduciendo
inevitablemente a la enfermedad. La capacidad de
reparación del ADN de la célula es vital para la
integridad de su genoma, de su funcionamiento
normal y por extensión, de todo el organismo.
Muchos genes que al principio parecían estar
relacionados con una mayor duración de la vida han
sido relacionados con el mecanismo de reparación y
protección del ADN.
 El fracaso al corregir lesiones moleculares en las
células que forman gametos conduce a una
descendencia con mutaciones, lo que puede afectar a
la tasa evolutiva.
videos
 http://www.metacafe.com/watch/2673927/hiv_repl
ication_life_cycle_3d_medical_animation/
 http://www.truveo.com/Replicaci%C3%B3n-del-
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4. replicacón, mantenimiento y reorganización del adn genómico

  • 1. P A T R I C I A D O R I N G B . S . N U T R I C I Ó N Replicación, mantenimiento y reorganización del ADN genómico
  • 2. Replicación  Transmisión fiel de la información genética de padres a hijos.  Replicación exacta de ADN  Los genomas no son estáticos – evolución (mutaciones y reorganizaciones para mantener la variación genética).  Replicación: sistema semiconservativo .  Enzima principal: ADN polimerasa(cataliza la unión de los nucleótidos).
  • 3. ADN POLIMERASA  La ADN polimerasa es una enzima que cataliza la síntesis de ADN a partir de desoxiribonucleótidos y de una molécula de ADN plantilla o molde que es la que será replicada.  Tras la acción de la ADN polimerasa I y una vez que se han eliminado y añadido alrededor de unas 10 bases, interviene la enzima ADN ligasa, que une los extremos libres del fragmento recién formado con el resto de la cadena, recuperando así el ADN su estructura normal.
  • 4. ADN POLIMERASA  Interviene en dos procesos:  En la duplicación del ADN: En el proceso de la mitosis, la enzima copia la cadena de nucleótidos de forma complementaria (A por T, C por G).  La propiedad de las ADN polimerasas para replicar hebras de ADN se utiliza para la reacción en cadena de la polimerasa, conocida como PCR  Para obtener un gran número de copias de un fragmento de ADN particular, amplificándolo para propósitos de investigación. En los procesos de PCR se requiere la utilización de polimerasas termoestables, como la Taq DNA polimerasa, debido a que es necesario aplicar altas temperaturas para desnaturalizar la molécula de ADN.
  • 5. ADN POLIMERASA  MODO DE OPERACIÓN:  En cada horquilla de replicación, la ADN polimerasa y otras enzimas sintetizan dos nuevas cadenas de DNA que son complementarias respecto a las 2 cadenas originales. Durante este proceso, la ADN polimerasa reconoce una base nucleotídica no apareada de la cadena original y la combina con un nucleótido libre que tiene la base complementaria correcta. Luego, la ADN polimerasa cataliza la formación de nuevos enlaces covalentes que ligan el fosfato del nucleótido libre entrante con el azúcar del nucleótido previamente agregado en la cadena hija en crecimiento. De esta forma, la ADN polimerasa sintetiza el esqueleto de azúcar-fosfato de la cadena hija. • OBTENIDO DE "HTTP://ES.WIKIPEDIA.ORG/WIKI/ADN_POLIMERASA"
  • 7. Horquilla de replicación  Representa las regiones de la síntesis activa de ADN .  En la horquilla de replicación cada una de las cadenas de ADN sirven como molde para la síntesis del nuevo ADN. La doble hélice en la región de la horquilla de replicación es desenrollada gracias a un sistema enzimático (topoisomerasas).  Las cadenas parentales son antiparalelas (una transcurre en dirección 5´a 3´ y la otra de 3´a 5´), por tanto la replicación puede ser continua sólo en la cadena 5´a 3.  Para solventar este problema, la cadena 3´a 5´ se replica en pequeños fragmentos en dirección contraria a la dirección de apertura del ADN; estos fragmentos son conocidos como fragmentos de okasaki.
  • 8.
  • 9.
  • 10. Fidelidad de la replicación  Exactitud es crítica.  Correcto x 100 veces.  La ADN polimeraza aumenta la exactitud por doble lectura.
  • 11. Origen de replicación  Lugar del cromosoma donde se inicia la replicación de la cadena de ADN. Se trata, por lo tanto, de una determinada secuencia de nucleótidos a partir de la cual se desarrolla una horquilla de replicación que dará lugar a las dos cadenas idénticas de ADN resultantes.  En los organismos procariotas suele encontrarse un único origen de replicación en su ADN, mientras que en los eucoriotas se encuentran normalmente múltiples orígenes en cada cromosoma, lo que permite una velocidad razonable de replicación de las largas cadenas de ADN de estos organismos. Esta multiplicidad de orígenes en una cadena conforma las denominadas burbujas de replicación.
  • 12. Telómeros y telomerasa  Sirve para sitentizar el último fragmento.  La telomerasa es una transcriptasa inversa.
  • 13. Reparación del ADN  Proceso constante en la célula, esencial para su supervivencia .  protege al genoma de daños y mutaciones dañinas.  Daños estructurales a la molécula de ADN pueden alterar de forma drástica la forma de las células de leer la información codificada en sus genes.  proceso de reparación del ADN : constantemente operativo, para corregir rápidamente cualquier daño en la estructura del ADN.  A medida que la célula envejece, la tasa de reparaciones del ADN decrece hasta que no puede mantener el ritmo de los daños al ADN. La célula pasa a uno de estos destinos:  Un estado irreversible de inactividad, llamado senescencia.  Suicidio celular, llamado apoptosis o muerte celular programada.  formación de cáncer.
  • 14. Reparación del ADN  La mayoría de las células del cuerpo entran primero en senescencia.  Después, tras daños irreparables en el ADN sobreviene la apoptosis. En este caso la apoptosis funciona como un mecanismo de “último recurso”, para evitar que la célula se vuelva carcinogénica y poner en peligro al organismo.  Cuando las células entran en senescencia, las modificaciones en la biosíntesis y producción hacen que funcionen de forma poco eficiente, conduciendo inevitablemente a la enfermedad. La capacidad de reparación del ADN de la célula es vital para la integridad de su genoma, de su funcionamiento normal y por extensión, de todo el organismo. Muchos genes que al principio parecían estar relacionados con una mayor duración de la vida han sido relacionados con el mecanismo de reparación y protección del ADN.  El fracaso al corregir lesiones moleculares en las células que forman gametos conduce a una descendencia con mutaciones, lo que puede afectar a la tasa evolutiva.