En esta clase: Replicación del ADN Mecanismos de reparación del ADN Recombinación del material genético 16 Enero 2008

La replicación del DNA ocurre una vez por cada ciclo de división celular 16 Enero 2008

Modelos propuestos originalmente para la replicación del DNA 16 Enero 2008

Experimento de Meselson y Stahl 16 Enero 2008

16 Enero 2008

Interpretación de los resultados de Meselson y Stahl Generación 0 Interpretación de los resultados de Meselson y Stahl Generación 1 Generación 2 16 Enero 2008

16 Enero 2008

Replicación del DNA Hebra vieja 16 Enero 2008 Hebra nueva

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´ 16 Enero 2008

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 hebras del DNA SSB (Single Strand Binding): mantienen las hebras separadas Horquilla de replicación 16 Enero 2008

16 Enero 2008

Replicación semidiscontínua y bidireccional 16 Enero 2008

Los grandes DNAs de eucariontes tienen muchos orígenes de replicación 16 Enero 2008

La DNA polimerasa tiene actividad autocorrectora 16 Enero 2008

Mutaciones y mecanismos de reparación 16 Enero 2008

¿Qué son las mutaciones ? Cambios que ocurren a nivel de los genes, que son heredables . 16 Enero 2008

Mutaciones a nivel molecular Mutaciones (espontáneas o inducidas) se pueden considerar procesos en dos etapas: GCTAGGCT CGATCCGA GCTATGCT CGATACGA 2 Segundo, ese error es “ratificado” durante la síntesis de DNA (replicación). GCTATGCT CGATCCGA 1 Primero, un error se introduce en una hebra del DNA de doble hebra. GCTATGCT CGATACGA 16 Enero 2008

¿Cómo afecta a la secuencia de una proteína una mutación en el DNA? 16 Enero 2008

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 De acuerdo a la naturaleza química del daño Desaminaciones Despurinaciones Alquilaciones dimerizaciones 16 Enero 2008

Lesiones Espontáneas Depurinación Desaminación Una sola célula pierde >10,000 purinas/día!, pero la mayor parte de los sitios son reparados. Ya que timina no es reconocida por sistemas de reparación, este mecanismo es una causa común de mutación. 16 Enero 2008

Dímeros de timina formados por luz UV 16 Enero 2008

Mecanismo 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. 16 Enero 2008

Recombinación del DNA 16 Enero 2008

Mecanismos de Generación de Variabilidad Genética Recombinación Homóloga Sitio específico Virus Transposición 16 Enero 2008

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. 16 Enero 2008

Cromosomas recombinantes P Los cromosomas homólogos poseen DNA similar y genes para los mismos caracteres Cromosomas recombinantes P M 16 Enero 2008

En eucariontes la Recombinación Homóloga Ocurre Durante la Meiosis Célula precursora recombinación Formación de células germinales 16 Enero 2008

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 16 Enero 2008

Ciclo de Vida del Bacteriófago Lambda () 16 Enero 2008

Recombinación sitio específico del DNA de lambda al DNA de la bacteria E. coli 16 Enero 2008

Elementos transposables Partes del genoma que “saltan” de un sitio a otro del DNA y afectan la expresión de genes vecinos. Contribuyen a la diversidad genética ya que su presencia interrumpe y re-ordena genes, y por lo tanto determina qué secuencia y cuándo ésta se expresa. T T “salta” y se inserta en el gen 16 Enero 2008

Las bacterias pueden incorporar DNA del exterior Las bacterias pueden incorporar DNA del exterior. Si este DNA es homólogo puede recombinar con el cromosoma de la bacteria receptora y cambiar su genotipo permanentemente. 16 Enero 2008

¿De qué manera la recombinación facilita la evolución ? (+ mutación) Genotipos Variantes (genes nuevos y mezclas nuevas de genes). Especies Selección por parte del medio (positiva o negativa) Nuevas especies 16 Enero 2008

FIN 16 Enero 2008

16 Enero 2008

Estructura de los cromosomas Ya que las células duplican todo su DNA antes de dividirse, los cromosomas durante la división celular están compuestos de dos cromátidas duplicadas, las cuales serán entregadas una a cada célula hija. 16 Enero 2008

Segregación Independiente de los Cromosomas Durante la Meiosis: una Fuente Adicional de Variabilidad Genética 16 Enero 2008

Reparación de dímeros de timina por fotoliasa DNA fotoliasa Reparación de dímeros de timina por fotoliasa 16 Enero 2008

Recombinación Homóloga Durante la Meiosis 16 Enero 2008

Y si un daño en el DNA no es reparado a tiempo ? 16 Enero 2008

Recordemos el concepto de DNAs homólogos… Fragmentos de DNA son homólogos si son similares en secuencia. Organismos eucariontes tienen dos cromosomas de cada tipo (uno de origen materno y otro de origen paterno). Se dice que estos dos cromosomas son homólogos. 16 Enero 2008

La Recombinación Homóloga Ocurre Durante la Meiosis 16 Enero 2008