TEMA 3.5 REPLICACIÓN DEL DNA EN EUCARIOTES. BIOLOGÍA MOLECULAR. TEMA 3.5 REPLICACIÓN DEL DNA EN EUCARIOTES. Brenda Aracely Domínguez Arvizu 205227

CARACTERÍSTICAS GENERALES. El DNA eucariota tiene muchas horquillas de replicación y también síntesis bidireccional. El DNA se sintetiza mucho mas lentamente que el del procariota, en humanos, a unos 50 nucleótidos por segundo y por horquilla de replicación. Luego de la replicación el nuevo DNA se asocia inmediatamente con histonas.  Todas las enzimas eucariotas alargan cadenas en dirección 5’→ 3’, añadiendo nucleótidos a un grupo 3’ hidroxilo.

LA REPLICACIÓN EN EUCARIOTAS PRESENTA CIERTAS PECULIARIDADES. El DNA de los eucariontes está fuertemente asociado a los octámeros de histonas, en forma de nucleosomas. La longitud del DNA de un cromosoma eucariótico es mucho mayor que el DNA bacteriano, de ahí que no haya un único origen de replicación. Para duplicar un cromosoma entero en un tiempo razonable, el DNA eucariota se duplica en unidades más pequeñas, llamadas duplicones. Las DNA polimerasas que intervienen poseen actividad de exonucleasa 3’ → 5’, garantizando un alto grado de precisión.

ETAPAS EN EL PROCESO DE REPLICACIÓN. INICIACIÓN. ELONGACIÓN. TERMINACIÓN.

INICIACIÓN. El complejo de iniciación es una conexión entre la iniciación y la elongación. Requiere de proteínas tales como: a)Helicasas. b)Proteínas de unión a hebra simple de DNA (SSB en procariotas y RPA en eucariotas). c)Topoisomerasas. d) Primasa (primasa en procariotas y DNA polimerasa α/primasa en eucariotas).

La unión de proteínas de inicio a la Secuencia del origen de replicación Facilita la separación de las hebras. Dos moléculas de helicasa inducen la separación de las hebras, inicialmente en el origen y luego avanzando en sentidos opuestos. Moléculas de DNA pol α/primasa comienzan la síntesis de un RNA cebador para la hebra Conductora .

MECANISMO DE ACCIÓN DE LA HELICASA. La Helicasa se une a las cadenas desnaturalizadas y avanza hacia el extremo 3' desnaturalizando la doble hélice con consumo de ATP.

ELONGACIÓN. Se copian dos hebras simultáneamente en sentido 5’ → 3’. Existe una asimetría de la replicación de ambas cadenas: -Hebra conductora o líder -Hebra retardada o retasada

La síntesis de cada fragmento de Okazaki acaba cuando la DNA pol se encuentra con el cebador de RNA unido al extremo 5’ del fragmento anterior.

MADURACIÓN DE LOS FRAGMENTOS DE OKAZAKI. Eliminación del cebador. Elongación del fragmento para rellenar con DNA el hueco. Unión de los extremos para formar una hebra continua.

TERMINACIÓN. FINAL DE LA ELONGACIÓN.

REPLICACIÓN DE LOS TELÓMEROS. La Telomerasa se compone de: -Componente ribonucleotídico. -Componente proteico.

DNA POLIMERASAS. ENZIMA FUNCIÓN ADN Pol α Síntesis Hélice retardada. Síntesis del cebador: 10 bases de ADN y 25 de ARN. ADN Pol δ Síntesis de la Hélice conductora y ensamblaje de la mayor parte de los fragmentos de la cadena retardada. ADN Pol ε Al parecer desempeña algún papel en la duplicación del DNA nuclear. ADN Pol β Unión de los fragmentos de Okazaki ( de aproximadamente 250 pb)y reparación del DNA. ADN Pol γ Síntesis ADN mitocondrial. Hasta la fecha se han aislado cinco diferentes DNA polimerasas de células eucariotas.

Las ADN polimerasas eucarióticas tienen una diferencia interesante con las ADN polimerasas de E. coli, ya que se utilizan dos polimerasas diferentes: ADN polimerasa α → hélice retardada ADN polimerasa δ → hélice conductora

Principales diferencias en el proceso de Replicación. PROCARIOTAS. La replicación del DNA ocupa la mayor parte del ciclo celular y la división de la célula ocurre tan pronto como termina la síntesis de DNA. La replicación se lleva a cabo en un solo origen de replicación. Su proteína de unión se conoce como SSB. Existen tres tipos de ADN-polimerasa, la I, es la encarga de reparar la hebra; la II, de ayudar a la III; y la III, agrega las bases a la hebra. La síntesis de DNA (y de las histonas) queda confinada únicamente a una parte del ciclo celular, en concreto a la fase sintética (fase S ) de la interfase. Tiene varios orígenes de replicación. El DNA eucariota no se replica en forma de DNA desnudo, sino en forma de cromatina, en la cual el DNA está estrechamente asociado a unas proteínas llamadas histonas. La proteína de unión se conoce como proteína de replicación A (RPA). Las polimerasas, son más complejas, y además, la polimerasa de la hebra continua es diferente a la de la hebra discontinua. De la hebra continua se encarga la polimerasa δ y de la discontinua, la α. EUCARIOTAS.

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BIBLIOGRAFÍA. José Luque Cabrera. Texto Ilustrado De Biología Molecular e Ingeniería Genética. 2001. 469 pp. 2. Gerald Karp. Biología Celular y Molecular. 1998. McGraw-Hill Interamericana. 746 pp. 3.http://imb.usal.es/formacion/docencia/microbiol/parte1/Tema%2011%20Alumnos%2008_09.pdf