biologia celular
CURSO
2013 - 2014
“Dogma” central de la Biología
Molecular
ADN
ARN
Proteína
En células infectadas
por algunos virus ARN…
En células sanas…
Duplicación o replicación ADN
¿ CONSERVATIVA ?
¿ DISPERSIVA ?
¿ SEMICONSERVATIVA ?
Meselson - Stahl
(1957)
SEMICONSERVATIVA
Posibles modelos de la duplicación del ADN
a) Modelo
conservativob) Modelo
semiconservativo
c) Modelo
dispersivo
Experimento de Meselson - Stahl (1957)
G0 =cp
Escherichia coli,
cultivada con
fuente de N
pesado (N 15)
Escherichia coli,
cultivada con
fuente de N ligero
(N 14)
Resiembra con fuente de N ligero
(N14)
Gcl
G1
0
Banda ADN
pesado (N
15)
G2
G3
c Banda ADN
ligero (N
14)
Resultados esperados hipótesis conservativa
Una de las células hijas hereda la molécula de ADN inicial y
la otra una molécula de ADN totalmente ‘nueva’.
c
0
1
2
3
G0
G1
G2
G3
Resultados esperados hipótesis dispersiva
Cada una de las células hijas hereda fragmentos de la
molécula de ADN inicial y molécula de ADN ‘nueva’
mezclados al azar.
c
0
1
2
3
G2
G3
Banda ADNmixta
(N 14 - N 15)
G0
G1
Resultados esperados hipótesis semiconservativa
Cada molécula de ADN se construye con una hélice
completa de la molécula de ADN inicial y otra hélice de
nueva construcción.
c
0
2
1
3
G2
G3
Banda ADN
mixta
(N 14 - N 15)
G0
G1
Replicación o duplicación ADN
Mediante formación progresiva de dobles hélices de ADN
(ADNmolde/ ADN de nueva síntesis), de modo:
SEMICONSERVATIVO
ANTIPARALELO
Respetando código de duplicación
ADN molde:
ADN nueva síntesis
3’ dA
5’ dT
dT
dA
dG
dc
dC 5’
dG 3’
Grupos de moléculas señal (reguladoras) reconocen en la
doble hélice de ADN que se va a duplicar las secuencias
específicas que indican los puntos origen de replicación:
Único:
enmoléculas circulares de ADN doble hélice.
Múltiple:
en moléculas lineales de ADN doble hélice.
Código genético
Duplicación ADN
Hélice ADN
molde
Dirección lectura
Dirección síntesis
Correspondencia
desoxirribonucleótidosdesoxirribonucleótidos
Hélice ADN
complementaria
3‟ 5‟
5‟ 3‟
dA .......................... dT
dT .......................... dA
dC......................... dG
dG ......................... dC
3’
5’
5’
3’
Disposición de
las dos hélices
del ADN:
antiparalelas y
complementarias
ENZIMAS REPLICACIÓN ADN
ADN polimerasas
Procariotas
Actividades enzimáticas
In vitro
In vivo
• Exonucleasa 5’
• Exonucleasa 3’
Correctora de pruebas
• Polimerasa 5’ 3’
ADN pol I
Escinde el ARN cebador
Rellena elhueco del
cebador eliminado
ADN pol II
• Exonucleasa (h simp.) 3’ 5’
• Polimerasa 5’ 3’
Reparadora “gaps”
ADN pol III
• Exonucleasa 3’
• Exonucleasa 5’
• Polimerasa 5’ 3’
Polimerización ADN
ENZIMAS REPLICACIÓN ADN
ADN polimerasas
Eucariotas
Actividades enzimáticas
In vitro
ADN pol
• Polimerasa 5’ 3’
ADN pol
In vivo
• Polimerasa 5’ 3’• No exonucleasa
• Exonucleasa 3’
ADN pol
Replicación ADN nuclear
Reparadora (en el núcleo)
• Polimerasa 5’ 3’
• No exonucleasa
Replicación mitocondrial
Otras PROTEÍNAS REPLICACIÓN ADN
Topoisomerasas Desenrrollan doble hélice ADN.
ADN girasa bacteriana y Topoisomerasas
Helicasas
Proteínas SSB
Primasas
Separan dos hebras (preparan
moldes).Estabilizan hebras separadas.
Son ARNpol – ADN dirigidas.
Síntesis ARN cebador.
Otras PROTEÍNAS REPLICACIÓN ADN
Nucleasas
Rompen una hebra iniciando
replicación (síntesis ARN primer)
Eliminan ARN cebador
Reparan lesiones ADN
Tipos: ENDONUCLEASAS (cortan en el interior de la molécula, en
una secuencia específica)
EXONUCLEASAS (eliminan de uno en uno los nucleótidos,...
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