- CICLO CELULAR - REPLICACIIÓN DEL ADN Unidad 13 - CICLO CELULAR - REPLICACIIÓN DEL ADN EL PRESENTE MATERIAL ES UNA SÍNTESIS QUE NO REEMPLAZA, SINO QUE COMPLEMENTA, AL RESTO DE LOS MATERIALES

Etapas del Ciclo Celular Las diferentes actividades metabólicas a lo largo de la vida de la célula pueden dividirse en una secuencia de cuatro fases: G1, S, G2 y M ó División celular.

Detención del Ciclo: G0

Ciclinas Ciclinas: proteínas de concentración variable (alternan un ciclo de síntesis con otro de degradación) Cdk: proteínas de concentración constante (constitutivas) cuya activación depende de las ciclinas.

Regulación del Ciclo Ciclinas CdK Kinasa activa Complejo Rb-E2F Rb E2F activo Síntesis de proteínas que hacen avanzar el ciclo ATP fosforila

Flujo de Información Genética La información genética contenida en cada molécula de ADN se transmite a las “moléculas hijas” que son generadas mediante el proceso de Replicación.

EXPERIENCIA DE MESELSON Y STAHL Replicación del ADN EXPERIENCIA DE MESELSON Y STAHL El experimento de Meselson y Stahl evidencia que la replicación del ADN es semiconservativa: cada molécula hija conserva una cadena de la molécula original.

Desarrollo de la Replicación Esquema simplificado de la Replicación 1- desenrollamiento de la doble hélice en un sitio determinado de la molécula , constituyendo el estímulo inicial 2- separación de las dos cadenas y colocación de ribonucleótidos trifosfatados en forma complementaria a los d-nucleótidos, formando el ARN-cebador 3- colocación de los desoxi-ribonucleótidos trifosfatados en forma complementaria a los de la cadena a replicar 4- unión de esos d-ribonucleótidos por acción de la enzima ADN polimerasa en sentido 5‘  3‘ formando la nueva cadena de ADN 5- enlace por puentes de H entre bases complementarias de ambas cadenas 6- eliminación de los segmentos cebadores 7- unión de los fragmentos de ADN recién sintetizado

Enzimas de la Replicación HELICASA Rompe los enlaces puente de hidrógeno entre ambas cadenas complementarias el ADN ADN Polimerasas Polimerizan los nucleótidos utilizando la molécula original de ADN como molde. Hay tres tipos diferentes de ADN polimerasas llamadas I, II y III. Entre éstas, la ADN polimerasa III es la responsable de la síntesis de ADN ARN Polimerasa o PRIMASA Sintetiza pequeños fragmentos de ARN que se utilizan como cebadores (iniciadores) LIGASA Cataliza la formación de enlaces fosfodiéster entre nucleótidos de distintos fragmentos TOPOISOMERASAS Alivian la tensión de la molécula de ADN evitando su hiper-enrrollamiento

ADN polimerasas Catalizan la unión de los desoxirribonucleótidos para formar así las cadenas de ADN en crecimiento. Existen tres variantes: la ADN polimerasa I, II y III. Todas las ADN polimerasas comparten dos propiedades: Sintetizan ADN solamente en dirección 5´3´, agregando nucleótidos al oxhidrilo libre del carbono 3´ (3'-OH) Agregan un nuevo nucleótido solo si cuentan con un extremo 3´ libre, y para iniciar su acción necesita un cebador o iniciador (pequeño polinucleótido de ARN) formado previamente, unido por puentes de hidrógeno a la hebra molde.

Burbuja de Replicación Una vez que la ADN-polimerasa localiza el nucleótido complementario, cataliza su hidrólisis separando dos grupos fosfato y uniendo el resto (desoxirribonucleótido-monofosfato) a la cadena de ADN que se está formando, mediante un enlace fosfodiéster. La energía necesaria para esta unión se obtiene de la hidrólisis nucleótido tri-fosfato. Una de las hebras crece en la dirección de apertura de la horquilla: cadena conductora. La otra lo hace en dirección opuesta y fragmentada:cadena rezagada o tardía.

Replicación La replicación se desarrolla en forma bidreccional (las nuevas cadenas tienen direcciones opuestas) y es discontínua (las cadenas contienen fragmentos). Una ribonucleasa (ADNpolimerasa I) elimina el ARN cebador. El sector que éste ocupaba es rellenado por d-ribonucleótidos ubicados por la ADN-polimerasa. La ligasa une, finalmente, todos los fragmentos de ADN.

Origen de Replicación en Eucariontes

Origen de la Replicación en Procariontes

Telomerasa En eucariontes: El último cebador eliminado no puede reemplazarse por nuevo ADN, lo cual acorta la molécula. La telomerasa actúa como transcriptasa inversa en células germinales y tumorales pero no en células somáticas. Por esto, los telómeros sufren acortamiento a través de las generaciones (envejecimiento).

Genes reparadores