BIO FISIOLOGIA CIDS NUCL ICS

Jaume Gil, Guillermina de la Iglesia
____________________________________________________________________________

TEMA 7. FISIOLOGIA DELS ÀCIDS NUCLEICS
Amb la lectura dels temes anteriors, s'ha constatat que proteïnes i àcids
nucleics, malgrat les importants diferències en quant a composició, tenen unes
semblances característiques que poden resumir-se en:
1. Són sempre molècules polímeres d’unnombre elevat d’unitats
estructurals.
2. Posseeixen diferents nivells d’estructura, però en ambdós casos
l’estructura més senzilla és la seqüència.
3. Són molècules amb una gran diversitat, si més no potencial, donades les
incomptables variacions que poden presentar de grandària, proporcions i
ordenament de les seves unitats estructurals.
Aquestes característiques comunes no són producte de lacasualitat, ans al
contrari, són el resultat de la fisiologia dels àcids nucleics, molècules
qualificades de portadores i interpretadores de la informació biològica, el
resultats moleculars de la qual són les proteïnes. Una modificació en la
molècula de DNA repercutirà en la seqüència d’aminoàcids d’una determinada
proteïna i afectarà l’èxit biològic de l’individu, d’aquí que la fisiologia delsàcids
nucleics sigui un tant especial, molt precisa, i hagi guanyat el nom de síntesi
específica.

DUPLICACIÓ DEL DNA
Donat que els individus de les espècies tenen una vida finita, és necessari, per
tal que l’espècie no desaparegui, que en un moment determinat es facin còpies
de la informació biològica que els individus posseeixen per a que, a partir
d’aquestes, apareguin els descendents.
Per aconseguiraixò, el DNA no es construeix senzillament unint nucleòtids
trifosfatats, la síntesi biològica del DNA és una replicació, de manera que per a
dur-se a terme és necessària una doble hèlix patró per a copiar, i el resultat
final de la síntesi seran dues molècules idèntiques.
Per explicar aquest fenomen es van proposar tres hipòtesis que varen rebre el
nom de conservativa, semiconservativa idispersiva perquè suposaven
respectivament, que el DNA patró es conservava íntegra, cada molècula filla
rebia un polinucleòtid sencer o que el DNA patró es fragmentava entre les
molècules filles. Treballs realitzats amb nucleòtids “marcats” amb radioactivitat
(P35) o amb N15 van ratificar les previsions semiconservatives. D’aquesta
manera, la duplicació del DNA queda explicada com el creixement de dospolinucleòtids complementaris als que integren la doble hèlix patró.

Fig 7.1 Esquematització de les principals
hipótesis de duplicació del DNA:
conservativa (a), semiconservativa
(b) i dispersiva (c).
En els tres casos els polinucleòtids de
neoformació estàn assenyalats amb
línies puntejades

Abans de desenvolupar el model que explica
aquesta síntesi, cal recordar que els polinucleòtids
creixen enunir-se un nucleòtid nou a l’extrem 3’ i
l’energia necessària per a l’enllaç la proveeix el
mateix nucleòtid trifosfatat.
Fig 7.2. Creixement del polinucleòtid per l’extrem 3’

La síntesi de DNA requereix, doncs:
1. Quantitats suficients de nucleòtids trifosfatats.
2. Una doble hèlix-patró
3. L’enzim DNA-polimerasa (de fet no és un sol enzim sinó un equip
constituït per un mínim de tres enzimsDNA-pol. I, II i III i una RNApolimerasa).
In vitro s’ha comprovat que l’enzim DNApolimerasa(II) provinent d’un bacteri (Escherichia
coli) pot fer créixer un filament de DNA (DNAencebador) però no pot iniciar la seva síntesi. Això
correspon a una estructura de l’enzim molt
característica amb determinats loci importants:
a. Locus del filament patró on es troba el filament
a copiar.
b. Locus delDNA-encebador enfrontat al locus
anterior.
c. Locus del darrer nucleòtid (3’) del DNA
encebador on s’uneix el proper nucleòtid.
d. Locus del nucleòtid trifosfatat.
Fig 7.3 Model de la DNA-polimerasa
____________________________________________________________________________
Fisiologia dels àcids nucleics
2
J Gil, G de la Iglesia

El creixement del DNA es dóna perquè al locus d se situa el...