La gente es el vehículo de ADN para hacer más ADN.
Anon
En su trabajo original, Watson y Crick propusieron que de acuerdo al acomodo de las bases que proponían, era posible también explicar el mecanismo de copiado del material genético. En un segundo trabajo, propusieron que la hebra de ADN podía actuar como templado (molde) para la síntesis directa de la hebra complementaria.
Meselson y Sthal, en 1958 demostraron la replicación semiconservativa del ADN. No fue hasta 1978 que se entendió a un nivel razonable el mecanismo de replicación en los procariontes.
El ADN es replicado por la enzima ADN polimerasa que utiliza como molde a una hebra del ADN y cataliza la síntesis de la hebra complementaria. El proceso se resume en la unión de desoxiribonucleótidos trifosfatados en una hebra sencilla que crece en dirección 5´– 3´
Molde 3´• 5´
P P P P P P P P
B1 B2 B3 B4 ADN B1 B2 B3 B4
º º º º º º º
B1 B2 B3 POLIMERASA B1 B2 B3 B4
--OH B4 --OH
P P P + P P P P
5´– 3´ P P P
Figura: representación de la reacción de la ADN polimerasa
En la reacción, se libera PPI y H20. Todo el mecanismo, se debe a la existencia de los pares W-C, la cadena no puede crecer en dirección 3´ – 5´, pues necesita libre el OH en la posición 3´ de la desoxiribosa.
El ADN dúplex se replica semiconservativamente por horquillas de replicación. El primero en describir el proceso de replicación de los cromosomas fue John Cairns.
replicación de ADN es el mecanismo que permite al ADN duplicarse (es decir, sintetizar una copia idéntica). De esta manera de una molécula de ADN única, se obtienen dos o más "replicas" de la primera. Esta duplicación del material genético se produce de acuerdo con un mecanismo semiconservativo, lo que indica que las dos cadenas complementarias del ADN original, al separarse, sirven de molde cada una para la síntesis de una nueva cadena complementaria de la cadena molde, de forma que cada nueva doble hélicecontiene una de las cadenas del ADN original. Gracias a la complementación entre las bases que forman la secuencia de cada una de las cadenas, el ADN tiene la importante propiedad de reproducirse idénticamente, lo que permite que la información genética se transmita de una célula madre a las células hijas y es la base de la herencia del material genético.
La molécula de ADN se abre como una cremallera por ruptura de los puentes de hidrógeno entre las bases complementarias puntos determinados: los orígenes de replicación. Las proteínas iniciadoras reconocen secuencias de nucleótidos específicas en esos puntos y facilitan la fijación de otras proteínas que permitirán la separación de las dos hebras de ADN formándose una horquilla de replicación. Un gran número de enzimas y proteínas intervienen en el mecanismo molecular de la replicación, formando el llamado complejo de replicación o replisoma. Estas proteínas y enzimas son homólogas en eucariotas y arqueas, pero difieren en bacterias.
La vida de los seres vivos es muy variable , por tanto para que esta no se extinga ha de haber un momento en se reproduzcan, lo cual lleva implicito la formación de copias del ADN del progenitor o progenitores .
Se dieron muchas hipótesis sobre como se dupllicaba el ADN hasta que Watson y Crick propusieron la hipótesis semiconservativa (posteriormente demostrada por Meselson Y Stahl en 1957), según la cual, las nuevas moléculas de ADN formadas a partir de otra antigua, tienen una hebra antigua y otra nueva.
MECANISMO DE DUPLICACIÓN DEL ADN EN PROCARIONTES
1ª etapa: desenrrollamiento y apertura de la doble hélice.en el punto ori-c.
Intervienen un grupo de enzimas y proteinas, a cuyo conjunto se denomina replisoma
* Primero: intervienen las helicasas que facilitan en desenrrollamiento
* Segundo: actuan las girasas y topoisomerasas que eliminan la tensión generada por la torsión en el desenrrollamiento.
* Tercero: Actuan las proteinas SSBP que se unen a las hebras molde para que no vuelva a enrollarse.
* Actuan las ADN polimerasas para sintetizar las nuevas hebras en sentido 5´-3´, ya que la lectura se hace en el sentido 3´-5´.
* Intervienen las ADN polimerass I y III, que se encargan de la replicación y corrección de errores. La que lleva la mayor parte del trabajo es la ADN polimerasa III
* Actua la ADN polimerasa II, corrigiendo daños causados por agentes físicos.
La cadena 3´-5´es leida por la ADN polimerasa III sin ningún tipo de problemas ( cadena conductora). En la cadena 5´-3´ no puede ser leida directamente, esto se soluciona leyendo pequeños fragmentos ( fragmentos de Okazaki ) que crecen en el sentido 5´-3´y que más tarde se unen . Esta es la hebra retardada,llamada de esta forma porque su síntesis es más lenta.
La ADN polimerasa III es incapaz de iniciar la síntesis por sí sola, para esto necesita un cebador (ARN) que es sintetizado por una ARN polimerasa (=primasa). Este cebador es eliminado posteriormente.
3ª etapa: corrección de errrores.
El enzima principal que actua como comadrona (R. Shapiro) es la ADN polimerasa III, que corrige todos los errores cometidos en la replicación o duplicación. Intervienen otros enzimas como:
* Endonucleasas que cortan el segmento erroneo.
* ADN polimerasas I que rellenan correctamente el hueco.
* ADN ligasas que unen los extremos corregidos
DUPLICACIÓN DEL ADN EN EUCARIONTES
Es similar a la de los procariontes, es decir, semiconservativa y bidireccional. Existe una hebra conductora y una hebra retardada con fragmentos de Okazaki. Se inicia en la burbujas de replicación (puede haber unas 100 a la vez)
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