Biologia

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GUIA DE APRENDIZAJE BIOLOGÍA 4º MEDIO
“REPLICACIÓN, BIOTECNOLOGÍA Y MUTACIONES”

Replicación del DNA.

La replicación consiste en la formación de dos moléculas de DNA con una secuencia de bases idénticas a partir de una molécula de DNA inicial. (Figura 7).
De acuerdo al modelo de Watson y Crick, la replicación del DNA se basa en la complementariedad de las bases. Si una cadena de lamolécula de DNA tiene una secuencia de bases, la otra cadena debe tener la cadena complementaria.
Por ejemplo, si una cadena tiene la secuencia 5’ – ATTCGG – 3’, la cadena complementaria es de 3’ –TAAGCC – 5’.

Esta complementariedad de la molécula de DNA provee un medio fiel de replicación. A esta forma de replicación se le denomina semiconservativa, ya que se conserva la secuencia de cada una delas hebras de la macromolécula doble original. Se separan las dos hebras originales y cada una sirve como molde para construir una nueva cadena. De esta forma, la secuencia de nucleótidos se duplica con exactitud y la información genética permanece constante.









Replicación semiconservativa del DNA.





Para comprobar que la replicación era semiconservativa, MathewMeselson y Franklin Stahl (1958) del Instituto Tecnológico de California, emplearon la técnica del gradiente de densidad para separar distintas cadenas de DNA con densidades algo diferentes.
El experimento consistió en lo siguiente:
Cultivaron bacterias E. Coli en un medio con amoniaco marcado con nitrógeno pesado (15N), dejándolo un par de horas, tiempo suficiente para que el nitrógenocontenido en el compuesto se utilizase durante el ciclo de división bacteriana en la síntesis de DNA. Después las pasaron a un medio con amoniaco con nitrógeno liviano (14N) y compararon la densidad de los DNA aparecidos en sucesivas generaciones .




Los resultados obtenidos se esquematizan en la siguiente tabla.
Densidades de DNA.




















Los datos indican queel DNA intermedio es una cadena híbrida constituida por dos cadenas de diferente densidad, una liviana y otra pesada. En cada
generación disminuye a la mitad el DNA híbrido y aumenta el DNA con
nitrógeno liviano.




[pic]

Experimento de Meselson y Stahl (p = pesado, L = liviano).



Enzimas de la replicación.
Como todo proceso biológico, en la replicación participanun conjunto de enzimas que permiten que la replicación sea rápida, fiel y eficiente:

Primasas, sintetizan el RNA cebador (primer).


DNA polimerasas, permiten la formación de enlaces fosfodiéster entre los nucleótidos, agregando el desoxirribonucleótido complementario al de la hebra molde. Utilizan trifosfatos de desoxirribonucleótidos (dNTP) que además aportan energía para lareacción


DNA girasa (Topoisomerasa), desenrollan el DNA.


Helicasas, separan las dos hebras del DNA.


Proteínas SSB, mantienen separadas las dos hebras monocatenarias.


Ligasas, unen trozos de polinucleótidos adyacentes.





























La reacción fundamental de la replicación es la adición de undesoxirribonucleótido al extremo 3’ de una cadena de DNA.




En la hebra de copia continua se agregan nucleótidos por la actividad de la polimerasa. Esta misma enzima es capaz de corregir un error.
La hebra retrasada se sintetiza de una forma más compleja. La ADN polimerasa agrega nucleótidos luego del cebador. Cuando la doble hebra se vuelve a abrir para exponer más del molde, se debe agregar un nuevocebador y sintetizar el ADN correspondiente. Cada segmento nuevo de ADN de la hebra retrasada se conoce como fragmento de Okasaki
A medida que avanza la copia de la hebra retrasada la ADN polimerasa elimina los cebadores.

Los espacios que se generan en la hebra retrasada son unidos por la ADN ligasa.



La tecnología del DNA.

Lederberg, Tatum y sus colegas fueron los pioneros en la...
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