Este documento presenta una clase sobre biotecnología impartida por la Profesora Oriana Salazar. La clase cubre temas como la replicación del ADN, mutaciones y mecanismos de reparación del ADN, y recombinación del material genético. Explica procesos como la replicación del ADN, tipos de daños en el ADN, y mecanismos de reparación y recombinación como la recombinación homóloga y la recombinación sitio-específica.

1. BIOTECNOLOGÍA
2012
Clase 3
Prof. Oriana Salazar
Centro de Ingeniería Bioquímica y Biotecnología
Dpto. de Ingeniería Química y Biotecnología
Fac. Ciencias Físicas y Matemáticas
Universidad de Chile
18 de Enero 2012

2. En esta clase estudiaremos:
• Replicación del ADN
• Mutaciones y mecanismos de reparación del
ADN
• Recombinación del material genético
18 de Enero 2012

3. La replicación del
DNA ocurre una vez
por cada ciclo de
división celular
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4. Modelos propuestos originalmente
para la replicación del DNA
18 de Enero 2012

5. 18 de Enero 2012

6. Generación 0
Generación 1
Generación 2
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7. Replicación
del DNA
Hebra vieja
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Hebra nueva

8. Replicación
del DNA por
la DNA
polimerasa
•Incorporación de
desoxirribonucleótidos al
extremo 3´OH de la
hebra en crecimiento
•Dirección de la
replicación es 5´a 3´
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9. Otras enzimas y proteínas que
participan en la replicación
•DNA polimerasa:
cataliza la formación del
enlace fosfodiéster
•Primasa: sintetiza el
RNApartidor (primer)
•Helicasa: ayuda en la
separación de las dos
Horquilla de replicación
hebras del DNA
•SSB (Single Strand
Binding): mantienen las
hebras separadas
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10. Los grandes DNAs de eucariontes tienen
muchos orígenes de replicación
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11. La DNA
polimerasa
tiene actividad
autocorrectora
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12. Mutaciones a nivel molecular
Mutaciones (espontáneas o inducidas) se pueden considerar
procesos en dos etapas:
GCTATGCT
CGATACGA
GCTATGCT GCTATGCT
CGATACGA CGATCCGA
1
2 GCTAGGCT
CGATCCGA
Primero, un error se introduce en una hebra del DNA de doble hebra.
Segundo, ese error es “ratificado” durante la síntesis de DNA
(replicación).
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13. ¿Cómo afecta a la secuencia de una proteína
una mutación en el DNA?
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14. Tipos de daños producidos en
el DNA
Se clasifican en:
– De acuerdo a la extensión
• Puntuales
• Extensos, producidos por rearreglos en el DNA
– De acuerdo al origen
• Espontáneos
• Inducidos por mutágenos
– De acuerdo a la naturaleza química del daño
• Pérdida de grupos amino (Desaminaciones)
• Pérdida de purinas (Despurinaciones)
• Adición de grupos alquilo a las bases (Alquilaciones)
• Formación de diméros de timina (Dimerizaciones)
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15. Lesiones en el DNA
Depurinación Desaminación
Una sola célula pierde >10,000 Ya que timina no es reconocida por
purinas/día!, pero la mayor sistemas de reparación, este mecanismo es
parte deEnero sitios son
18 de los 2012 una causa común de mutación.
reparados.

16. Dímeros de timina formados por luz
UV
Los dímeros T-T
detienen la síntesis
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de DNA

17. Mecanismo General de
Reparación por Escisión
Una nucleasa corta y elimina el
sector de bases que rodea la
lesión.
El espacio es rellenado por una
DNA polimerasa y ligada por
una DNA ligasa.
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18. Recombinación Homóloga o
Generalizada
• Ruptura y re-unión entre fragmentos de
DNA homólogo.
• Durante la meiosis genera diversidad
de la progenie
• Usada también para incorporar DNA
exógeno (transformación genética) en
el caso de las bacterias y virus.
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19. Célula
En eucariontes precursora
la
Recombinación recombinación
Homóloga
Ocurre Durante
la Meiosis
Formación de células
18 de Enero 2012 germinales

20. Las bacterias pueden capturar genes del
ambiente mediante transformación y
recombinación homóloga
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21. Recombinación Sitio-Específico
• Un evento de entrecruzamiento de hebras de
DNA,catalizado por una enzima que reconoce una
secuencia de DNA específica para realizar la
recombinación. Ocurre entre dos secuencias
específicas que no necesitan ser homologas.
• Virus
• Transposición
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22. Ciclo de Vida
del Bacteriófago
Lambda (λ)
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23. Recombinación sitio-específico del DNA de
lambda con el DNA de la bacteria E. coli
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