El documento describe el proceso de replicación del ADN en procariotas y eucariotas. La replicación del ADN requiere la apertura de la doble hélice y la formación de la cadena complementaria a través de la incorporación de nucleótidos por parte de las ADN polimerasas. En los eucariotas existen múltiples orígenes de replicación y varias ADN polimerasas y enzimas involucradas como la helicasa, topoisomerasas y ligasas. La replicación mitocondrial también se describe brevemente.

2. AUTODUPLICACIÓN O REPLICACIÓN La molécula del DNA se duplica para que al dividirse la célula cada descendiente reciba la misma información genética.

3. La síntesis se realiza al abrirse la doble hélice y permitir la formación de la cadena complementaria, al incorporarse los nucleótidos correspondientes A-T, G-C

7. DIFERENCIAS EN PROCARIOTES Y EUCARIOTES: 1) Existen de 500 a 60000 replicaciones en comparación con uno en E. coli. 2) La replicación es mas lenta (50 – 100 pb/seg en comparación a 750-1000 pb/seg) debido a las proteínas relacionadas con el DNA y a las estructura de la cromatina. 3) Existen al menos 6 DNA polimerasas de los cuales algunos carecen de actividad e exonucleasa 3´- 5´. 4) Se requieren la actividad de telomerazas para que no se acorten los extremos en cada replicación. 5) En el caso de los eucariotas, existen múltiples orígenes de replicación (de cientos a miles) para que el proceso de síntesis pueda realizarse en un tiempo razonable.

8. ACTIVIDADES ENZIMÁTICAS QUE PARTICIPAN EN LA REPLICACIÓN DEL DNA EN EUCARIOTES DNA polimerasa I Llena pequenos segmentos y reparacion del DNA. Actividad exonucleasa 5`-3` DNA polimerasa II Reparacion del DNA DNA polimerasa III Esta es la enzima que realiza el proceso replicativo, su función es la síntesis de DNA. También cuenta con actividad revisora, 3’  5’ exonucleasa. Helicasa Abren las cadenas de DNA. Topoisomerasa Evitan el superenrrollamiento RPA Mantiene las cadenas abiertas RNAasas Degradan los cebadores. Ligasas Unen los fragmentos recien sintetizados

9. Clases de DNA polimerasa α β γ δ ε ζ Localización Nuclear Nuclear Mitocondrial Nuclear Nuclear Nuclear Función Síntesis del ADN del cebador Reparación de ADN Replicación del ADN mitocondrial Síntesis de la cadena líder y rezagada Síntesis de la cadena rezagada y reparación de ADN Síntesis sobre dímeros pirimidina Exonucleasa 3´ ->5´ NO NO SI SI SI ?

10. TOPOISOMERASAS No desenrollan por sí misma las dobles hélices, si no que resuelve el problema topológico liberando la tensión torsional . Esta acción de las topoisomerasas en la replicación se llaman “pivote”

11. Existen tres tipos de topoisomerasas: Topoisomerasa IA: Topoisomerasa IB: Topoisomerasa II: Además de participar en la replicación; estas enzimas participan en la reparación y recombinación del DNA. Asimismo interacciona con las 3 RNA polimerasa de eucariotas.

12. DNA HELICASA Son las enzimas que promueven el desenrrollamiento progresivo del DNA dúplex.

13. FAMILIA DE HELICASA RecQ Son importantes para mantener la integridad del genoma humano en todos los organismos investigados. En el humano los representantes de esta familia incluyen las proteínas defectuosas en los síndromes de Bloom y Werner DNA HELICASA

14. Proteína de Replicación A (RPA) Promueve el desenrrollamiento intensivo del origen de replicación. Estimula la actividad del complejo polimerasa a primasa necesario para la síntesis de la DNA polimerasa  dependiente del factor de replicación C y del PCNA.

15. Complejo DNA polimerasa α -primasa Inicio Síntesis de novo, del cebador de RNA-DNA. Subunidades: p180, p70, p48 y p58. p58 estabilidad y actividad del p48. p70 ensamblaje del primosoma que es complejo multienzimatico que contiene primasa y varias proteínas auxiliares . Polimerasa Primasa

16. Factor de Replicaci ó n C. Reclutamiento de polimerasas replicativas para crear horquillas de replicación. 5 subunidades: p140,p40, p38, p37 y p36. ATPasa dependiente DNA, estimulada por PCNA Hidrólisis para unión estable de PCNA al DNA. Coloca al complejo trimérico en forma de anillo de PCNA en la unión cebador-molde. Ancla de la abrazadera (loading clamp). Prerrequisito para union de DNA pol δ .

17. Abrazadera deslizante o balero replicativo. Marcador de células en proliferación activa. Factor de progresividad para la polimerasa δ , aumenta su afinidad 40 veces. Antígeno Nuclear de Proliferación Celular

18. p40 p36 p37 p140 p38

19. DNA polimerasa δ y ε . δ p125 y p50; subunidad catalítica para la polimerasa y edición (actividad exonucleasa 3’-5’). DNA ligasa reprime la acción de DNA pol δ y activa a la DNA pol ε .

21. RNAasa H Se agrupa en dos clases I y II. RNAasa HI remoción del cebador de RNA. Puede cortar endonucleotídicamente RNA que esta unido al extremo 5´ de la cadena de ADN.

22. Actividad exonucleasa 5 ´-3´ de los fragmentos de Okazaki. Remueve el cebador del 5´. Proteínas RNA-DNA, PCNA y DNA2 helicasa. Flap Endonucleasa 1 FEN1

23. LIG1, LIG2 y LIG4 I  replicación II  deriva de la III III  α : forma complejos con XRCC1 (reparación en roturas de cadena sencilla); β : células meióticas masculinas (recombinación meiótica) IV  reparación en roturas de doble cadena

25. Anclaje del complejo polimerasa α /primasa (incluye una DNA helicasa*) Interacción del complejo polimerasa α /primasa con RPA y otras proteínas (factores de transcripción)  inicio de la replicación Polimerasa α RPA

26. Complejo polimerasa α /primasa  síntesis del cebador de RNA-DNA (30 nt) RFC  desplaza el complejo y promueve la unión de PCNA Unión de la polimerasa δ  la replicación de la cadena líder es procesiva y continua por 5-10 kb; para la rezagada, la síntesis continúa hasta el siguiente fragmento de Okazaki

27. Remoción del cebador (incluyendo el DNA incorporado por la polimerasa α ) : 2 modelos RNAasa H1 remueve el segmento de RNA dejando un ribonucleótido para que FEN1 lo corte de manera endonucleolítica Una helicasa (DNA2) separa el cebador de RNA y FEN1 cataliza el corte endonucleolítico

28. Las horquillas de replicación avanzan sin algún impedimento, excepto cuando se encuentra una región que está en transcripción La horquilla alcanza el extremo de la molécula o se encuentra una segunda horquilla de replicación

30. Telomerasa  extensión de la síntesis de la cadena líder Contiene una secuencia de RNA (actividad de transcriptasa inversa)

32. El DNA mitocondrial es un genoma independiente, que consiste en una única molécula circular de DNA doble cadena y superenrollado, localizado en la mitocondria. En mamíferos el genoma mitocondrial es pequeño (16.5 kb)

34. Existen secuencias específicas en lugares diferentes donde comienza la síntesis de cada cadena por separado L y H En la Región D-Loop o bucle D, se forma una triple hebra que se denomina 7s, por replicación de un trozo de hebra pesada, empleando como molde la hebra ligera

35. Se sintetiza un cebador de RNA a partir del cual la DNA polimerasa γ extiende la cadena El fragmento generado RNA desplaza la cadena complementaria (H). A esta estructura formada se denomina lazo D. El lazo D comprende entre 500-600 bases en mitocondria de mamíferos

36. Cuando se ha recorrido dos tercios de la trayectoria circular queda descubierto el sitio de origen en la cadena desplazada Entonces puede comenzar la síntesis de la nueva cadena L

37. Debido al retraso en su síntesis, solo se ha sintetizado un tercio de la cadena H cuando la de la L concluyó De manera que se libera una molécula duplex circular y otra con una zona de simple cadena hasta que no concluye la síntesis de la cadena L. Finalmente las cadenas son selladas covalentemente.

38. http://www.molbio.uoregon.edu/~pvh/ http://www.nature.com/nrc/journal/v3/n7/box/nrc1120_BX3.html http://www.nature.com/nature/journal/v429/n6993/fig_tab/nature02585_F1.html http://www.bioscience.org/1999/v4/d/tsurimot/fulltext.htm http://www.nature.com/nrc/journal/v3/n7/box/nrc1120_BX3.html http://www.biochem.wustl.edu/~burgersw3/ http://fbio.uh.cu/genmol2/temas/replicacion.htm#general http://books.google.com/books?id=-xIx6G7bIv4C&pg=RA5-PA161&lpg=RA5-PA161&dq=replicacion+mitocondrial&source=web&ots=OpVTklSXBl&sig=dNgzS2srtnhPb0a9cfD0rfKUeFY#PRA5-PA160,M1 FUENTES BIBLIOGRAFICAS: Guizar, J. Jesus. “Genética Clínica”. Paniagua, Ricardo. “Biología celular”. Stryer, Lubert. “Bioquímica”. McKee, Trudy. “Bioquímica”. Alberts B. “Biología Molecular de la Célula” Sitios web: Libros:

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