Replicación del ADN: Descripción de Ácidos Nucleicos y Proceso, Resúmenes de Bioquímica

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ACIDOS NUCLEICOS

Docente: Blga MsC ROXANA RAMIREZ REYES

ACIDOS NUCLEICOS

• Los ácidos nucleicos son las moléculas que contienen la información genética para determinar la secuencia de aminoácidos en las proteínas
• EL DNA y RNA tienen grandes semejanzas químicas. Por sus estructuras primarias ambos son polímeros lineales compuestos por monómeros denominados nucleótidos.
• La hidrólisis química completa de un ácido nucleico da lugar a una
• mezcla de una base nitrogenada, una pentosa y fosfato.

Enlaces Fosfodiéster

• Cuando los nucleótidos se polimerizan para formar ácidos nucleicos, el grupo hidroxilo fijado al carbono 3 ’ del azúcar de un nucleótido forma un enlace éster con el fosfato de otro nucleótido, con eliminación de una molécula de agua.
• En consecuencia, una hebra aislada de ác. nucleico es un polímero de fosfatos y pentosas (un poliéster), con bases púricas y pirimídicas como grupos laterales.
• Las uniones entre nucleótidos se denomina enlaces fosfodiéster
• La secuencia lineal de nucleótidos unidos por enlaces fosfodiéster constituye la estructura primaria.

Función de los Nucleótidos

• Estructural : unidades estructurales de los ácidos nucleicos.
• Donadores de energía : pueden ser utilizados para depositar y transferir energía química, como el adenosin trifosfato (ATP).
• Segundos mensajeros : los nucleótidos cíclicos juegan un papel importante en la mediación de los efectos hormonales y en la regulación de varios aspectos de la función celular. Ejm. AMPc.
• Coenzimas : el dinucleótido de adenina y nicotinamida (NAD) es muy importante como receptor y donador de hidrógeno y electrones en funciones biológicas de oxidación y reducción en las células.

ACIDO RIBONUCLEICO

• Es una simple cadena
• Tiene ribosa
• Tiene Uracilo en lugar de Timina Estructura secundaria: Estructura terciaria:

Molécula de DNA Gen 1 Gen 2 Gen 3 Cadena deDNA TRANSCRIPCION RNA Polipéptido TRADUCCION Codon Aminoácido DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGIA MOLECULAR

Es Semiconservativa

A partir de la doble hélice de una molécula de DNA se originan dos moléculas de DNA, ambas compuestas por una cadena original (preexistente) y una cadena nueva (recién sintetizada). Es decir, que las dos cadenas de la molécula progenitora se separan y sirven cada una de molde para la síntesis de una nueva cadena hija complementaria, siguiendo la regla normal de apareamiento. A Nucleótidos Molécula parental de DNA Ambas cadenas parentales Sirven como molde Dos moléculas de DNA hijas idénticas

Origen de replicación Origen de replicación Origen de replicación Cadena parental Cadena hija Burbuja de replicación Dos moléculas de DNA hijas

Es Bidireccional

Al abrirse la doble hélice se forma una estructura llamada “burbuja de replicación”, cuyo tamaño aumenta a medida que avanza la separación de las dos cadenas de DNA, evento que se produce en forma simultánea en los 2 extremos de la burbuja. Cada burbuja, tiene dos horquillas de replicación que a partir de ese punto de origen común avanzan en ambas direcciones opuestas

• La síntesis de la cadena retrasada se lleva a cabo en la dirección opuesta a la del movimiento de la horquilla de crecimiento, a partir de una serie de iniciadores de RNA cortos formados por la primasa en múltiples sitios de la segunda cadena molde. Los segmentos resultantes de RNA más DNA se conocen como fragmentos de Okasaki.

La Replicación es Multifocal en Eucariotas

• En eucariotas, para poder llevar a cabo la replicación en un tiempo razonable, ha de ser multifocal, es decir, empezar por muchos puntos a la vez. Se ha comprobado que en el DNA de células de mamíferos existen cerca de 50 000 a 100 000 replicones.
• En cambio la replicación del DNA bacteriano es monofocal, es decir, existe un sólo origen de replicación.

EN PROCARIOTAS

• DNA Helicasa.
• Proteínas SSB (Single- Strand binding).
• Topoisomerasas I y II
• RNA primasa.
• DNA Polimerasas (DNA Pol) I, II y III
• Pirofosfatasa.
• DNA Ligasa
• DNA molde o “template”
• Cebadores
• Los 4 desoxirribonucleótidos trifosfato: (dATP, dCTP, dGTP, dTTP)
• Mg++
• Abrazadera β REQUERIMIENTOS DE LA REPLICACION EN EUCARIOTAS - DNA Helicasa. - Proteínas SSB (Single- Strand binding). - Topoisomerasas I y II - RNA primasa. - DNA Polimerasas (DNA Pol) α,β, γ, δ, ε - Pirofosfatasa. - DNA Ligasa - DNA molde o “template” - Cebadores - Los 4 desoxirribonucleótidos trifosfato: (dATP, dCTP, dGTP, dTTP) - Mg++ - PCNA (Proliferating cell nuclear antigen) - ORC (origin recognition complex) - Nucleasa reparadora

DNA POLIMERASAS (DNA Pol)

• La DNA Polimerasa, agrega un nucleótido al extremo 3 ’ de la cadena de DNA en crecimiento y forma un enlace fosfodiéster entre este extremo y el grupo 5 ’-fosfato de nucleótido entrante.
• El nucleótido trifosfato entrante provee la energía necesaria para esta reacción por la hidrólisis de los dos fosfatos terminales (PPi).
• Este pirofosfato es luego hidrolizado a fosfato inorgánico (Pi), lo cual permite que la reacción de polimerización sea irreversible.

Topoisomerasas Las Topoisomerasas tipo I relajan el DNA (hacen desaparecer regiones superenrolladas) por corte y cierre de una cadena del DNA.

ETAPAS DE LA REPLICACION

INICIACION Reconocimiento de orígenes de replicación Separación de hebra Posicionamiento de maquinaria de replicación ELONGACION Crecimiento bidireccional de la horquilla de replicación Replicación semiconservativa, semidoscontinua, coordinada. TERMINACION Reconocimiento de señales de terminación Desensamble de replisomas