Dogma

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CURSO 08-09 Tema 12. Replicación y reparación del genoma. Principios generales de la replicación del DNA. Enzimología de la replicación. DNA polimerasas procariotas: características y función. DNA polimerasas eucarióticas. Orígenes de replicación. Iniciación de la replicación. Elongación de las cadenas de DNA. Replicación de los telómeros: telomerasa. Mutaciones, mutágenos y reparación del DNA.BIOQUÍMICA-1º de Medicina Dpto. Biología Molecular Dolores Delgado

“DOGMA CENTRAL” DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR
F. Crick 1958

REPLICACIÓN TRANSCRIPCIÓN

TRADUCCIÓN

Tema 12

2

Células en división: el ciclo celular

2C 2C 2C MITOSIS
M G2 G1

2C

4C

S
SINTESIS DE DNA (replicación)

interfase 4C
Tema 12
3

Características de la replicación
Replicación: procesomediante el cual se hacen copias fieles del DNA que garanticen la transmisión y conservación de la información genética

•Se necesita un grado exquisito de precisión. Existen sistemas complejos que aseguran que la información se transmite intacta. •Las enzimas que sintetizan del DNA han de copiar moléculas de millones de bases con gran fidelidad y velocidad. Han de actuar sobre un sustrato de DNA muycompactado y unido con otras proteínas •En la replicación intervienen multitud de proteínas y enzimas •Los mecanismos utilizados y las propiedades fundamentales del proceso de replicación son idénticos en todos los organismos.

Tema 12

4

Principios generales de la replicación

1. La replicación del DNA es semiconservadora
Cada cadena actúa de molde para la síntesis de una nueva cadena.El resultado es dos moléculas de DNA, cada una con una cadena vieja y una nueva.

Tema 12

Luque y Herraez. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Harcourt 2001.

5

2. La replicación empieza en un punto de origen y es bidireccional

En organismos procariotas la replicación tiene lugar de forma bidireccional desde un único origen.

Los organismos eucariotasreplican su material genético de forma bidireccional desde muchos orígenes.

Tema 12

6 "Bioquímica. Libro de texto con aplicaciones clínicas". Devlin, T.M. Ed. Reverté. “Bioquímica”. Stryer, L. Ed. W.H. Reverté. .

3. La síntesis de DNA transcurre en dirección 5’

3’ y es semidiscontínua

• Las polimerasas sintetizan DNA siempre en sentido 5’→ 3’ • Una cadena se sintetiza de manera continua:cadena conductora o adelantada • La otra cadena ha de sintetizarse por fragmentos: cadena retrasada o rezagada Fragmentos de Okazaki: fragmentos cortos (200 a 2000 nt) que posteriormente serán unidos por una DNA ligasa
5’ 3’ 3’ 5’

Cadenas parentales

3’ Cadena conductora: su síntesis 5’ va en el mismo sentido que la horquilla de replicación 5’ 3’
Movimiento de la horquilla de replicaciónTema 12

3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ Cadena retrasada: su síntesis va en sentido opuesto a la de la horquilla de replicación
7

4. El DNA es sintetizado por DNA polimerasas

Catalizan la reacción: (dNMP)n + dNTP
DNA

(dNMP)n+1 + PPi
DNA alargado

Para la reacción de polimerización se requiere: a) Una hebra desapareada que actúe como molde b) Una cadena cebadora o prímero que aporte un extremo3’-OH libre, al cual se añade un nuevo nucleótido c) Un nucleótido trifosfato: se incorpora el nucleótido con el fosfato en alfa y se libera pirofosfato

a) Hebra molde

c)
Tema 12

b) prímero o cebador
"Biochemistry" . Garrett, R.H. and 8 Grisham, Saunders College Publ

The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1959
"for their discovery of the mechanisms in the biological synthesis ofribonucleic acid and deoxyribonucleic acid"

Severo Ochoa
1/2 of the prize USA New York University, College of Medicine New York, NY, USA b. 1905 (in Luarca, Spain) d. 1993

Arthur Kornberg
1/2 of the prize USA Stanford University Stanford, CA, USA b. 1918 d. 2007

Descubridor de la DNA polimerasa I de E Coli

Tema 12

http://nobelprize.org/

9

Reacción de polimerización...
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