REPLICACIÓN DE ADN

MODELOS DE REPLICACIÓN

REPLICACIÓN Proceso mediante el cual a partir de una molécula de ADN obtengo dos moléculas de ADN idénticas a la parental (inicial). Se plantean 3 posibilidades para el mecanismo de replicación:

modelo conservativo: una doble hélice original y otra nueva.

modelo conservativo: una doble hélice original y otra nueva.

modelo semiconservativo: cada doble hélice conserva una hélice de las originales y una nueva

Tres hipótesis de replicación

Meselson y Stahl en 1957 descubren que el modelo correcto era semiconservativo.

En primer lugar, comprobaron en un experimento control que el ADN de bacterias (Escherichia coli) cultivadas durante varias generaciones en 15N era más pesado que el de bacterias cultivadas en medio con 14N y que ambos ADN se podían separar por ultracentrifugación.

Experimento: Cultivar bacterias en medio con 15N Pasar las bacterias a un medio con 14N y dejar pasar varias generaciones. Tomar de cada generación una muestra de bacterias, extraer su ADN y centrifugar

1ª generación : todo el ADN intermedio (descarta el modelo conservativo, tendría que aparecer una banda en el 14N y otra en el 15N) 2ª generación: observaron que en esta segunda generación la cantidad de ADN híbrido, disminuía un 50% de la hebras 3ª generación: solamente se encontraba el ADN híbrido en un 25 % de las células, lo que descartaba la idea de replicación dispersiva (descarta el dispersivo)

MECANISMO DE REPLICACIÓN

ETAPAS FASE DE INICIACIÓN: se inicia en una región del ADN llamada punto de iniciación, en el caso de los eucariotas, como las moléculas del ADN son muy largas, para abreviar el proceso, la replicación se inicia de forma simultánea en varios puntos del cromosoma llamados replicones.

Replicación en procariotas

Replicación en eucariontes

El punto de iniciación es reconocido por enzimas específicas que se unen a él: las helicasas rompen los puentes de H entre las bases nitrogenadas, las girasas y topoisomerasas reducen las tensiones que se provocan al desenrollar la doble hélice las proteinas SSB se unen a las hebras molde para evitar que se vuelvan a enrollar.

Iniciación de replicación

FASE DE ELONGACIÓN: llevada a cabo por las ADN polimerasas que recorren la hebra molde 3´-- 5´ y seleccionan el desoxirribonucleótido cuya base es complementaria a la hebra molde. Como las dos cadenas son antiparalelas, cuando se forma la horquilla de replicación la ADN polimerasa solo puede sintetizar nucleótidos en uno de los dos sentidos. La síntesis de la nueva hebra orientada en sentido 3´--5´ se realiza sin interrupciones. A esta hebra se le llama hebra conductora o líder.

Síntesis continua de la cadena 5’ -3’ A T C G A A C C G T T G C A C C G T T G C A C U A G C T T G G C A A C G T G Síntesis continua de la cadena en dirección 5'3'. La síntesis de esta cadena no plantea ningún problema. Así, una vez separadas ambas cadenas, se sintetiza el primer y la ADN pol. III (una de las enzimas que unen los nucleótidos) va a elongar la cadena en dirección 5'3'.

El mecanismo de síntesis de la hebra orientada 5´ -- 3´ (hebra retardada) fue descubierto en 1973 por Okazaki. Cada uno de los fragmentos requiere un cebador de ARN sintetizado por la primasa cada ciertos intervalos. La ADN polimerasa, va eliminando el cebador y sustituyéndolo por ADN. Finalmente la ADN ligasa suelda todos los fragmentos obtenidos.

Síntesis discontinua de la cadena 3’ -5’ A T C G A A C C G T T G C A C C G T T G C T A G C T U T G G G G C C A A C G T G C C A A Síntesis discontinua. La cadena complementaria no se va a replicar en sentido 3'5' sino que se replica discontinuamente en dirección 5'3'. Primero se sintetiza el primer (ARN) y posteriormente este se elonga con ADN. El ARN es posteriormente eliminado y los diferentes fragmentos sintetizados, llamados fragmentos de Okazaki, son unidos entre sí.

Replicación del ADN

La replicación en un ojo de replicación primer ADN 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 3’ 3’ 5’ 5’ 3’ 5’