Cap XII

Cap XII – Replicación del DNA
12.1 CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA REPLICACIÓN
La replicación es el proceso mediante el cual a partir de una molécula de DNA (progenitora o parental) se sinteriza una nueva (moléculas hijas) con secuencia idéntica a la original.
La REPLICACIÓN constituye el aspecto esencial del metabolismo del DNA. Sin embargo, hay otros procesos que están directa o indirectamenterelacionados ( Recombinación, Mutación y la Reparación de las alteraciones o daños al DNA.)

La replicación se produce en forma coordinada con la división celular (en fase S) durante las interfaces previas tanto a la mitosis como a la meiosis I. La relación entre el estado de replicación y la progresión por el ciclo celular se puede resumir en los siguientes principios generales:
El inicio de lareplicación obliga a la celula a emprender una división
Una vez iniciada la replicación, no puede tener lugar la consiguiente división.
La replicación se lleva a cabo sin necesidad de una separación completa de la cadena progenitora.
Características principales del proceso:
12.1.1 Carácter Semiconservador (3 mecanismos para la replicación)
1.- Replicación Conservadora
2.- Replicación Dispersante3.- Replicación Semiconservadora (detalles en pag. 162)

12.1.1.1 Demostración experimental de la replicación semiconservadora
-Presentado por primera vez por Mathew Meselson y Franklin W. Stahl en 1958. Su importancia radica en ser pioneros en la aplicación tanto de la técnica de sedimentación en gradiente de densidad como la introducción de isótopos en las moléculas de DNA.
A) Antecedentes:

B)Planteamiento y diseño del experimento



C) Resultados obtenidos y conclusión:
El resultado observado fue de una banda de DNA de densidad intermedia en la primera generación de células y dos bandas en la segunda generación, de densidades baja e intermedia. Se concluyó que la hipótesis correcta es la semiconservadora.
12.1.2 Síntesis simultánea, secuencial y bidireccional
La síntesis no comienzaal azar, sino en puntos concretos de la molécula, denominados orígenes de replicación. Cada uno rpoduce una apertura local de doble hélice y comienza síntesis simultánea de las dos nuevas hebras.
Las dos hebras nuevas se van alargando progresivamente
La separación de las hebras progenitoras progresa en ambas direcciones (Bidireccional).
Finalmente, las hebras al ser antiparalelas, su separacióncon el avance de la horquilla progresa en sentido opuesto.

12.1.3 Inicio monofocal o multifocal
Monofocal: En el cromosoma circular único de procariotas, la replicación comienza en un punto determinado. Progresa formando dos horquillas de replicación.
Multifocal: Ocurre en Eucariotas, ya que en cada uno de los cromosomas existen múltiples orígenes de replicación (cientos o miles).

12.2 ENZIMOLOGÍADE LA REPLICACIÓN
12.2.1 Requerimientos de la reacción de síntesis de DNA.
- Cebador: fragmento de hebra iniciador de la síntesis de la nueva hebra de DNA. Aporta 3’-OH libre.
-Sustratos: Se utiliza como sustratos el conjunto de los cuatro dNTPs (datp, dgtp, dctp, dttp)
-Cofactores: se requiere un ión metálico divalente asociado a los dNTPs.
-Molde o Plantilla: Es la principal característica dela reacción. El orden correcto de incorporación de los dNTPs viene determinado por su complementariedad de bases con la secuencia de cada hebra de DNA, que actúa así como molde o plantilla.

12.2.2 Mecanismo de la reacción:

(Explicación pág. 166)
12.2.3 Dirección de la Síntesis
Se dice que la síntesis transcurre en dirección 5’ 3’. Esto es válido para todas las DNA polimerasas, tanto deprocariotas como de eucariotas.






12.2.4 Tipos de DNA polimerasas
Si bien la reacción de síntesis de DNA es universal, su catálisis es efectuada en cada caso por distintas enzimas bajo el nombre de DNA polimerasas (DNApol).

12.2.4.1 DNA polimerasas procariotas: actividades polimerasa y exonucleasas.
- Escherichia coli (DNApol-I): primera DNA polimerasa descubierta (Arthur Kornberg,1958) y la...