La replicación. Mitosis y Meiosis. Lección 5 La replicación. Mitosis y Meiosis.
POSIBLES TIPOS DE REPLICACIÓN
MESELSON Y STAHL
ULTRACENTRIFUGACIÓN EN GRADIENTE DE DENSIDAD Densidad molécula = densidad solución Peso molecular
MESELSON Y STAHL 14N/14N DNA ligero 14N/15N DNA intermedio 15N/15N DNA pesado
MESELSON Y STAHL ¿Densidad intermedia por tener una hebra parental y otra nueva o por ser un mosaico?
MESELSON Y STAHL
EXPERIMENTO DE TAYLOR La división de las cromátidas es también semiconservativa Cada cromátida contiene un dúplex de DNA que se replica en fase S G1 → S → G2 → M → G1
REPLICACIÓN Y CICLO CELULAR Cada cromátida contiene un dúplex de DNA que se replica en fase S G1 → S → G2 → M → G1
ACTIVIDAD DE LAS DNApol Sólo se añade si el anterior está apareado
ACTIVIDAD EXO 3’→ 5’ Mutantes mut De 10-8 errores/nt a 10-6 Para RT de HIV es 10-4
PROBLEMAS DE LA REPLICACIÓN ¿Cómo replicar ambas hebras? Las dos hebras NO se replican igual: REPLICACIÓN SEMIDISCONTINUA
PROBLEMAS DE LA REPLICACIÓN < 30nt
PROBLEMAS DE LA REPLICACIÓN 100-200nt en animales 1000-2000nt en bacterias
PROBLEMAS DE LA REPLICACIÓN
LA HORQUILLA DE REPLICACIÓN REPLISOMA REPLISOMA: conjunto de varios enzimas que actúan en la horquilla de replicación
MUTANTES EN LA REPLICACIÓN Efecto letal: suelen ser mutantes CONDICIONALES. Temperatura permisiva: funcionan normalmente Temperatura NO permisiva: manifiestan el problema Obtención de mutantes dna en E. coli Mutagénesis Sí replicaron No replicaron No crece Crece Mueren 37ºC (T no perm.) Alta [ ] timidina-H3 25ºC (T perm.) Mutante termosensible Reposo a baja T (actúa la radioactividad) Mutantes de parada rápida: replicación cesa INMEDIATAMENTE Mutantes de parada lenta: replicación termina pero NO se inicia nueva
DNApol I DE E. coli DNApol I Sub. pequeña exo 5’ →3’ Fragmento Klenow pol 5’ →3’ y exo 3’ →5’ Sub. pequeña exo 5’ →3’ (sobre nt en dúplex) La más abundante en E. coli: unas 400 moléculas por célula. Mutantes nulos siguen replicando DNA DNApol III: 10-20 moléculas por célula: esencial para replicación
LA DNApol III EN ACCIÓN Probablemente el REPLISOMA dnaG: Mutantes parada rápida dnaB Desplazamiento de la hebra para pasar por la DNApol III Mutantes parada rápida Problemas en recombinación y reparación Probablemente el REPLISOMA está fijo cerca de la membrana y lo que se mueve es el DNA
ELIMINACIÓN DE LOS CEBADORES Pocas moléculas de ambos enzimas precisas para replicación: mutantes no nulos sobreviven (mejor en medios de crecimiento lento) Dobles mutantes paran la replicación rápido
LA REPLICACIÓN EN EUCARIOTAS RNA/DNA DNApol α/primasa DNApol δ/ε MF1 (Exo 5’→3’): elimina cebadores RNA DNApol β: reparación (procesividad = 1) DNApol γ: mitocondrias Alrededor de 10 DNApol más: ¿reparación, recombinación?
LA REPLICACIÓN EN EUCARIOTAS DNApol α/primasa Reclutan la polimerasa y le dan mayor procesividad
EL REPLICÓN Varios replicones Un replicón Replicación puede ser bidireccional o unidireccional
ORIGEN DE REPLICACIÓN OriC
REPLICONES EN EUCARIOTAS Organismo Replicones Tamaño Velocidad Bacterias 1 4200 Kb 50.000 pb/min Levaduras 500 40 Kb 3.600 pb/min Drosophila 3.500 2.600 pb/min Ratón 25.000 150 Kb 2.200 pb/min Velocidad de replicación del genoma: E. coli unos 40’ Embrión Drosophila (genoma casi x40 el de E. coli) unos 3’
EL PROBLEMA DE LOS EXTREMOS Estructura de telómeros en humanos: unas 2000 repeticiones de TTAGGG Cada replicación se pierden unas 100pb (16 repeticiones) En unas 125 replicaciones se perdería todo el telómero
LA TELOMERASA GRN163L (Geron Corporation): Medicamento anticanceroso, un oligo de 13nt que se une al RNA de la telomerasa e inhibe su ACTIVIDAD ENZIMÁTICA
CONSERVACIÓN DEL TELOMERO
ESTRUCTURA DE LOS TELOMEROS Los cromosomas con telómeros no son “pegajosos”
DNApol Y REPARACIÓN: ¿QUÉ BASE ES LA CORRECTA? Errores tras la replicación La hebra parental es el patrón Se reconoce por estar metilada
DNApol Y REPARACIÓN: REPARACIÓN POR EXCISIÓN 12-13nt en bacterias 27-29nt en eucariotas
EL CICLO CELULAR
CROMOSOMAS Y CICLO CELULAR MITOSIS: multiplicación celular, proceso conservativo. División, sin variación, del material genético
FASES DE LA MITOSIS Metafase Interfase Profase S
FASES DE LA MITOSIS Metafase Anafase Telofase
SEPARACIÓN DE LAS CROMATIDAS HERMANAS Cohesinas
El material hereditario por lo general no se altera MITOSIS El material hereditario por lo general no se altera
IMPORTANCIA DE LOS CENTRÓMEROS
LA MITOSIS Y LOS MICROTÚBULOS
CICLOS BIOLÓGICOS CICLO DIPLONTE CICLO DIPLOHAPLONTE CICLO HAPLONTE MEIOSIS: reducción del material genético y generación de nuevas combinaciones génicas
MITOSIS vs MEIOSIS
SEGREGRACIÓN DE HOMÓLOGOS APAREAMIENTO SEPARACIÓN DE LAS PAREJAS O
MUCHAS COMBINACIONES POSIBLES DE CROMOSOMAS
distintas combinaciones de cromosomas maternos MEIOSIS Sin replicación previa Diferentes meiosis dan gametos con distintas combinaciones de cromosomas maternos y paternos
SOBRECRUZAMIENTOS Cada cromosoma que segrega tiene partes maternas y partes maternas: YA NO ES COMO ANTES DE LA MEIOSIS
MITOSIS vs MEIOSIS División reduccional División ecuacional
COMPARACIÓN MITOSIS-MEIOSIS
CONSECUENCIAS DE LA MEIOSIS R S Reducción y recombinación del material genético
CONSECUENCIAS DE LA MEIOSIS B D a b d Segregación ♂ ♀ R Meiocito A a A a
CONSECUENCIAS DE LA MEIOSIS Recombinación intercromosómica A B D a b d ♂ ♀ R Meiocito B d A a B b A a Recombinación intracromosómica b d D d B b D
FASES DE LA MEIOSIS S X X Interfase I Metafase I Profase I: Compactación Formación bivalentes Quiasmas Interfase I S X
FORMACIÓN DE LOS BIVALENTES Profase I COMPLEJO SINAPTONÉMICO Interfase I S Fase 1. Los homólogos se localizan uno al otro y se asocian Fase 2. SINAPSIS: asociación física estrecha entre los homólogos
FASES DE LA MEIOSIS X Metafase I Anafase I: Resolución del quiasma Orientación al azar de centrómeros
QUIASMAS EN PROFASE I Quiasmas
QUIASMAS EN METAFASE I Errores de interacción centrómero-huso aumentan con la edad de oocitos en mamíferos Efecto inductor del BISFENOL A
FASES DE LA MEIOSIS
FASES DE LA MEIOSIS Metafase II Anafase II Telofase I
FASES DE LA MEIOSIS Telofase II Anafase II
FASES DE LA MEIOSIS