Sistema sensorial

1630 GENÉTICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR

Metabolismo de DNA
Recombinación de DNA

Recombinación de DNA

Rearreglo de la información en el DNA en el que se
involucra la interacción de dos moléculas de DNA

TIPOS DE RECOMBINACIÓN
1. RECOMBINACIÓN HOMÓLOGA. Involucra el intercambio
genético entre dos moléculas de DNA (o dos segmentos de
la misma molécula de DNA) que comparten una región desecuencias homólogas.
2. RECOMBINACIÓN SITIO ESPECÍFICO. Involucra el
intercambio genético en secuencias definidas de DNA (Ej.
Integración del DNA de fago  al genoma de E. coli)
3. TRANSPOSICIÓN DE DNA. La inserción elementos de DNA
que se mueven de un lugar a otro, usualmente tienen poca
similaridad en su secuencia (transposón).

Importancia biológica de la
recombinación
1.Generación de nuevas combinaciones de
alelos (crossing over durante la meiosis)
2. Generación de nuevos genes (e.g., rearreglo de los genes de las inmunoglobulinas)
3. Integración de un elemento específico de
DNA
4. Reparación del DNA

Función de la recombinación
EN EUCARIONTES. Durante
la meiosis I. Ocurre
recombinación e
intercambio después de la
primera división celular.

EN PROCARIONTES.Para incorporar DNA a su
cromosoma, después de que éste entró por
transformación, transducción o conjugación. En
eventos de reparación de DNA.

Meiosis

En células germinales ocurre la división celular llamada
meiosis.
La meiosis comprende dos rondas de divisiones nucleares
sucesivas, con un sólo evento de replicación del DNA.

Recombinación homóloga

Modelos de recombinación.Modelo de Holliday
(R. Holliday, 1964)

Aunque el modelo de
Holliday describe con
precisión los eventos que
ocurren, no explica algunos
aspectos del mecanismo.
¿Cómo explicar que ocurran
dos cortes en las posiciones
exactas correspondientes en
cadenas homólogas de DNA?
Las uniones de Holliday
(Holliday junctions, HJ) se
forman durante la
recombinación.

Modelo de Holliday-Apareamiento de los DNA duplex
y cortes en las posiciones
correspondientes de las dos
cadenas de DNA.
-Los extremos libres se
intercambian y se unen con los
extremos formando enlaces
intermoleculares.
-Se sellan los enlaces.
-Una de las cadenas puede
desplazarse en cualquier dirección.
-Migración de rama (Branch
migration)
-Ruptura de los intermediarios.
-Las HJs pueden ser resueltas dedos maneras aunque sólo una
produce verdaderas moléculas
recombinantes.

Mecanismos de la recombinación
Para que ocurra la recombinación deben darse los siguientes
eventos:
1. Ruptura de las dos cadenas de DNA homólogas
2. Apareamiento de las dos cadenas de DNA homólogas
3. Regeneración de los enlaces fosfodiéster para unir las
cadenas homólogas
4. Ruptura de las otras dos cadenas yvolver a unirlas.

En este proceso participa el complejo recBCD y la proteína recA

Modelo de la vía recBCD
de recombinación
homóloga. Parte I. Corte
e intercambio
• La proteína RecBCD produce un corte
en el extremo 3’ de la secuencia “Chi”

• RecBCD también tiene actividad de
helicasa, desenrrollando el DNA.
• La cadena sencilla es cubierta con las
proteínas RecA y SSB.
• La cadenasencilla de DNA invade y
desplaza una cadena del DNA duplex.
• Ocurre identificación y apareamiento
con secuencias homólogas en el DNA
duplex desplazado.
• Apareamiento en la región homóloga.

Modelo de la vía recBCD
de recombinación
homóloga. Parte II.
Migración y resolución.
• La cadena desplazada sufre un corte
• La cadena desplazada se aparea
ahora con la cadena homóloga del
otrocromosoma

• Se sellan los cortes por acción de la
DNA ligasa generando la Holliday
junction.
•RuvA + RuvB = Helicasa dependiente
de ATP participan en el
desplazamiento de la rama.
• RuvC: Resolvasa, hace los cortes en
las dos cadenas para la generación de
las dos moléculas de DNA duplex
recombinadas.

RecBCD
Esta enzima tiene cinco actividades:
Exonucleasa V; helicasa,...