Docsity
Docsity

Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes

Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity


Consigue puntos base para descargar
Consigue puntos base para descargar

Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium


Orientación Universidad
Orientación Universidad


REPLICACIÓ DEL DNA, Apuntes de Bioquímica

Asignatura: Bioquimica, Profesor: Sílvia Busquets, Carrera: Biologia, Universidad: UB

Tipo: Apuntes

2015/2016

Subido el 27/06/2016

paulaacd
paulaacd 🇪🇸

4.2

(123)

26 documentos

1 / 11

Toggle sidebar

Esta página no es visible en la vista previa

¡No te pierdas las partes importantes!

bg1
TEMA7a: REPLICACIÓ DEL DNA
1. Introducció
Les cadenes d'ADN de cada espècie difereixen en longitud i en la
seqüència de les bases nitrogenades, de tal manera que aquesta
seqüència conté la informació genètica característica de cada
espècie.
La informació genètica ha de reproduir-se exactament cada
vegada que la cèl·lula es divideix.
El procés pel qual les molècules d'ADN es copien a elles
mateixes en el nucli de les cèl·lules rep el nom de replicació de
l'ADN.
La replicació pretén a partir d'una cadena de ADN obtenir dos
d'iguals.
Proporció d'error molt baix: 1 per cada 1010 nt (Còpia precisa +
sistemes de correcció)
HI HA UNA FIDELITAT EXTREMA EN ELS PROCESSOS
DE REPLICACIÓ I REPARACIÓ
2. Caràcter semiconservador
La replicació és semiconservadora, cada una de les hebres progenitores actúa
com a motlle par a la síntesi de una hebra nova o filla. De manera que la
replicació a grosos modo consta de les següents parts:
1. Es separen les dues cadenes de la doble hèix
2. Es van afegint els nucleòtids complementaris per donar lloc a les cadenes
filles
3. Finalment obtenim les dues repliques amb les seves respectives hebres
progenitores
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa

Vista previa parcial del texto

¡Descarga REPLICACIÓ DEL DNA y más Apuntes en PDF de Bioquímica solo en Docsity!

TEMA7a: REPLICACIÓ DEL DNA

1. Introducció

  • Les cadenes d'ADN de cada espècie difereixen en longitud i en la seqüència de les bases nitrogenades, de tal manera que aquesta seqüència conté la informació genètica característica de cada espècie.
  • La informació genètica ha de reproduir-se exactament cada vegada que la cèl·lula es divideix.
  • El procés pel qual les molècules d'ADN es copien a elles mateixes en el nucli de les cèl·lules rep el nom de replicació de l'ADN.
  • La replicació pretén a partir d'una cadena de ADN obtenir dos d'iguals.
  • Proporció d'error molt baix: 1 per cada 1010 nt (Còpia precisa + sistemes de correcció) HI HA UNA FIDELITAT EXTREMA EN ELS PROCESSOS DE REPLICACIÓ I REPARACIÓ

2. Caràcter semiconservador

La replicació és semiconservadora , cada una de les hebres progenitores actúa com a motlle par a la síntesi de una hebra nova o filla. De manera que la replicació a grosos modo consta de les següents parts:

1. Es separen les dues cadenes de la doble hèix 2. Es van afegint els nucleòtids complementaris per donar lloc a les cadenes filles 3. Finalment obtenim les dues repliques amb les seves respectives hebres progenitores

3. DNA polimerases: Mecanisme de replicació

  • Pel que fa al mecanisme de replicació, l'enzim principal que s'encarrega d'aquest procés és la DNA polimerasa , utilitzant el DNA monocatenari com a motlle sobre el qual es sintetiza la hebra complementaria.
  • Es tracta d'un procés complex on participen més de 20 proteïnes.
  • Aquest procés també requereix superar tres barreres principals:
    • Separar les dues hebres paternes
    • Incorporar els nucleótids
    • Iniciar la síntesi del DNA

SEPARACIÓ DE LES DUES HEBRES PATERNES

En PROCARIOTES:

  • Com el cromosoma es circular, es separen les dues hebres paternes per obtenir els fragments monocatenaris
  • Pompes de replicació : fa referencia a les estructures que es poden observar en el procés de replicació d'un cromosoma circular. Presenten dos punts de sintesi simultani de DNA en canvi un sol punt de inici de replicació.
  • Velocitat de replicació elevada: 1000nt/s En EUCARIOTES:
  • El punt de separacio es denomina forquilla de replicació i en ella es dona la síntesi del DNA
  • La velocitat de avançament ésmolt més lenta: 50nt/s
  • Hi ha diversos punts de inici simultanis per cromosoma, els quals són rics en A-T ja que al presentar només un doble enllaç són més facils de trancar
  • La replicació és bidireccional

de bases apareades

  • Proteïnes de unió (SSB): proteïnes que s'uneixen al DNA monocatenari per impedir que es torni a unir a l'altra hebra o que s'igui degradada per les nucleases. Conform va avançant la DNA pol III, aquestes proteïnes es desprenen del DNA
  • Primasa: RNA polimerasa encarregada de sinteitzar els primers, molt abundants en la hebra retardada.

DNA POLIMERASES EN E.coli

DNA POLIMERASA III

  • Es tracta d'un enzim que s'encarrega d'incorporar nucelótids en el extrem 3'- OH lliure de la hebra que està en creixement
  • En aquest procés de incorporar nucleòtids allibera PPi
  • Necessita un DNA motlle, un cebador ( primer) e ions magnesi
  • Presenta 2 activitats en el centre actiu:
    • DNA polimerasa: de 5' a 3'
    • Exonucleasa: de 3' a 5' / s'encarrega d'eliminar els nucleòtids 3'- terminal (correcció d'errors)
  • Aquest holoenzima consta de 10 tipus de cadenes polipeptìdiques i uns 800 KDa
  • És un dimer que format per dos núclis amb una estrctura central que presenta diferents subunitats:
    • Subunitat alfa: actua com a polimerasa 5' – 3'
  • Subunitat epsilon: actua com a exonucleasa 3' – 5'
  • 2 subunitats beta: permeten un bon ancoratge al DNA
  • Es pot determina runa contribució de la geometria dels parells de bases a la fidelitat de la replicació ja que les geometries incorrectes són ecluides del centre actiu de la DNA polimerasa III
  • Principalment aquest enzima es caracteritza per:
  • La seva enorme processivitat
  • Per presentar una elevada potencia catalítica
  • Tenir una gran fidelitat DNA POLIMERASA I
  • Aquest enzim monoméric fa la funció d'incorporar nucleòtids al igual que la DNA polimerasa III però a menor velocitat
  • Les principals funcions són la de reparació de danys i sobretot la de eliminar els primers.
  • Presenta 3 activitats enzimàtiques en centres actius diferents:
  • Activitat DNA polimerasa ( 5' – 3') : afegeix 10nt / s
  • Activitat exonucleasa ( 3' – 5'): eliminació dels nucleòtids 3'- terminal = reparació de d'anys
  • Activitat exonucleasa (5' – 3'): eliminació dels nucleòtids 5'- terminal = eliminar els primers
  • Pel que fa a la funció d'afegir nucleotids, sempre necessita revisar el nucleòtid anterior per afegir un de nou
  • Pel que fa a la funció de eliminar els primers, l'enzim reconeix els fragments gracies a un GAP, llavors, eliminant nucleotid per nucleotid i paral·lelament afegint de nous elimina els primers i els substitueix per fragments d'RNA

ELONGACIÓ

Aquesta fase la podem dividir segons si es tracta de la cadena conductora o la retardada:

  • Síntesi de la cadena conductora:
    • En primer lloc es necessita la síntesis de un cebador de RNA
    • Més tard la DNA polimerasa III adiciona desoxiribonucleotids en direcció 5' – 3'
    • Es replica de forma continua sense disociar-se del motlle
  • Síntesi de la cadena retardada:
    • Es produeix la síntesi de diversos cebadors
    • Mes tard, la DNA polimerasa III adiciona desoxiribonucleotids en direcció 5' - 3'
    • Es replica de manera discontinua donant lloc als fragments d'Okazaki La complexidad d'aquesta fase es dona en la coordinació de les dues hebres ja que totes dues són produïdes per un una única DNA polimerasa III TERMINACIÓ Les dues forquilles de replicació es troben en una regió termianl que conté múltiples copies de una seqüencia de 20 parells de bases donimnades Ter. Es tracta d'una especie de trampa on la forquilla pot entrar però no sortir. Llavors, un cop acabat tot el procés de la replicació, els dos cromosomes queden units per una regió de manera que ha d'intervenir la topoisomerasa tipo II per separar-los.

EUCARIOTES

Les principals diferencies entre la replicació en eucariotes amb la replicació en procariotes són les següents:

1. El nº de origens de replicació: pel que fa a les cèl·lules eucariotes, presenten 1 origen de replicació cada 30.000 – 300.0000 Kb en cada cormosoma. **2. Les seqüencies no estan ben be conegudes

  1. DNA polimerasa:** allmenys hi ha 13 tipus peró les més importants són: la alfa, la delta i la sigma Pel que fa a les DNA polimerases, presenten les següents característiques:
  • DNA polimerasa alfa:
  • Presenta activitat primasa: es a dir, fabrica els seus propis cabadors
  • No presenta capacitat exonucleasa 3' – 5' ( activitat correctora)
  • DNA polimerasa sigma:
  • Presenta activitat exonucleasa 3' – 5'
  • La funció principals és la de reparar i eliminar els primers
  • Podría se la anàloga a la DNA pol I procariota
  • DNA polimerasa delta:
  • És la encarregada de replicar el DNA nuclear
  • Allarga els primers sinteitzats per la DNA pol alfa
  • Presenta activitat exonucleasa però no presenta activitat primasa
  • És la anàloga a la DNA pol III procariota Pel que fa a les cèl·lules eucariotes, aquestes presenten una DNA polimerasa particular deonomianda telomerasa:
  • És la encarregada de la síntesis del DNA dels extrems dels cromosomes lineals ( telòmers)
  • Presenta baixa activitat en cèl·lules somàtiques però alta activitat en cèl·lules germinals i tumorals

MUTÀGENS

Els mutàgens són danys induïts per radiacions o productes químics. Els principals mutàgens que es donen són els següents:

  • Exposiciò a la llum UV / raigs X i gamma: la exposició a aquest tipus de radiacions dona lloc a dimmers de timina
  • Alquilació: adició de grups metil o etil
  • Reacció amb caricinógens
  • Reaccións oxidatives

MUTACIONS

Les mutacions són canvis permanents ( heretables) en la seqüencia de nucleòtids del DNA. Aquest terme està lligat a la varibilitat genètica ( evolució). Diferenciem els següents tipus de mutacions:

  • Mutació silenciosa: són aquelles que codifiquen per el mateix AA
  • Mutació amb sentit o canvi de sentit: són aquelles que codifiquen per un altre AA
  • Mutació neutral: codifiquen per altre AA però la funció de la proteïna no canvia
  • Mutació sense sentit: el canvi en la seqüencia fa que es doni la ordre de STOP

TIPUS DE REPARACIONS DEL DNA

Les reparacions de erros en el DNA són produïdes per diversos enzims, que depenent del tipus de reparació la faran uns enzims o uns altres. Les principals reparacions són les següents: reparació de apareaments incorrectes / reparació per escisió de bases / reparació per escisió de nulceótids / reparació directa METILACIÓ DEL DNA Aquest procés es basa en afegir grups metil en algunes bases nitrogenades en determinades seqüencies específiques. Aquesta metilació serveix per a la reparació d'errors, ja que permet reconeixer la hebra paterna amb la infromació correcta ( la més metilada). En canvi la hebra filla pot contenir l'error ja que no ha estat metilada. Quan el DNA es replica, una metilasa de manteniment garantitza que tots els llocs metilats en el DNA patern també ho estan en el DNA fill. APAREAMENT ERRONI EN PROCARIOTES Quan es dona aquest tipus de dany en la seqüencia de DNA, per tal de reparar-ho es donen els següents passos:

1. Les proteïnes MutL i MutS s'uneixen a les parells de bases mal apareades 2. La proteïna MutH s'uniex a la MutL i forma en complex MutL- MutS 3. El Dna es fa passar a través d'aquest complex formant un bucle fins a trobar la seqüencia metilada que indica que en aquesta zona no hi ha error 4. La MutH talla la cadena no metilada senyalitzant la hebra que s'ha de reparar