¡Descarga Tema 8. Replicación do ADN y más Apuntes en PDF de Óptica solo en Docsity!
Tema 8. Replicación do ADN
1. Replicación do ADN:
a. En procariotas:
• ADN polimerase I: reparación e replicación do ADN
• ADN pol II, IV e V: especialización na replicación do ADN
doador.
• ADN pol III: é o enzima replicativo principal.
b. En eucariotas:
• ADN polimerases α, β, ε: implicadas na replicación do
ADN nuclear. A α é a que inicia a replicación.
• ADN polimerase y: localízase na mitocondria.
Replicación ADN mitocondrial.
• ADN pol especializados: replicación ADN doado.
2. Furco de replicación:
É a rexión onde as 2 cadeas de ADN se separan e serven como patróns para a síntese de ADN.
Proteínas que abren a hélice:
• A ADN helicase: abre a hélice.
• As proteínas desestabilizadoras de hélice (ou proteínas de unión ao
ADN de cadea simple): volven recta a hélice e mantéñena aberta.
Síntese do ADN:
ADN polimerase: sintetiza as cadeas complementarias …
Pero para que poida activar a ADN polimerase o enzima primase sintetiza un ARN específico chamado ARN cebador.
A ADN polimerase só sintetiza ADN en dirección 5’3’ polo que:
A cadea complementaria á que se abre de 3’ a 5’ sintetízase continuamente.
A cadea complementaria á que se abre de 5’ a 3’ tamén se sintetiza en sentido 5’3’, pero formando pequenos fragmentos de Okazaki.
Cadea condutora: sintetízase de forma continua.
Cadea retrasada/retardada: sintetízase de forma descontinua.
Na cadea condutora só se necesita 1 cebador. Na cadea retrasada necesítase 1 cebador por cada fragmento de Okazaki. A primase sintetíza este ARN cebador a intervalos.
Os ARN cebador: son alongados como o ADN ata que alcanza o cebador o fragmento de Okazaki; xa terminado.
• En procariotas, os cebadores son eliminados pola ADN pol I
(ten actividade exonuclease 3’5’), substituíndo o ARN por ADN.
A ADN ligase une os fragmentos de Okazaki.
• En eucariotas, os cebadores son eliminados pola acción
combinada de ARNase H e a exonuclease 5’3’.
A ADN pol reenche o oco con ADN e a ADN ligase une os fragmentos de Okazaki.
Ademais, a ADN pol necesita 2 tipos de proteínas accesorias:
▲ Complexo de proteína de enganche de
carga (ou factor de derreplicación C (CRFC) en eucariotas).
▲ A proteína de enganche de carga (ou
antíxeno nuclear de proliferación celular (PCNA) en eucariotas).
Sitúan a polimerase no cebador e manteñen a súa asociación estable co molde.
A RFC e a PCNA únese ao ADN na zona de unión entre o cebador e o molde. Despois libérase a RFC e únese a polimerase á PCNA.
As topoisomerases, evitan que o ADN se enrede ao xirar na replicación, liberando tensións que se producen.
A topoisomerase I corta unha das cadeas, pasa a outra cadea a través do corte e volve unir a roptura desfaise unha volta de hélice.
A topoisomerase II corta ambas cadeas, pasa a dobre hélice a través do
corte e volve unir a roptura desfanse os bucles.
En eucariotas, os nucleosomas desorganízanse durante a replicación e canse ensamblando nas dúas cadeas fillas. Isto tamén ocorre no furco de replicación.
Durante a repicación dunha molécula de ADN, en eucariotas existen múltiples orixes de replicación (replicóns).
En procariotas, só hai 1 orixe de replicación.
A replicación presenta un mecanismo de autocorrección (en procariotas). A dobre lectura da ADN polimerase. A base mal emparellada é eliminada polas actividades exonucleases 3’5’ que ten a ADN pol.
✓ A ADN pol sintetiza os elementos correctos.
✓ A ADN ligase une o fragmento novo sintetizado ao resto
da cadea.
Na reparación por escisión …
A reparación faise cando se transcribe o xene. Prodúcese en xenes que se transcriben moito.
A ARN pol detense pola presenza dunha lesión, únese unha serie de proteínas e despois prodúcese a reparación por escisión de nucleótidos.
4. Síntese de ADN transleción:
ADN polimerases especializadas, como a V, son capaces de continuar a síntese do ADN na zona lesionada.
Despois continúa a ADN polimerase normal.
Cando se acaba a replicación corríxese a lesión mediante escisión de nucleótidos
5. Reparación de roturas da dobre febra:
a.
Mediante reparación recombinatoria pola unión de extremos, neste caso hai perda de información pola perda de bases no punto doado.
b. Mediante recombinación homóloga cunha molécula de ADN
homóloga ilesa (non hai perda de bases).
6. Síntese do ARN ou transcrición do ADN:
• En procariotas hai só 1 ARN polimerase.
• En eucariotas hai:
• ARN polimerase I: transcribe os ARN r.
• ARN polimerase II: transcribe ARN m
e algúns ARN pequenos.
• ARN polimerase III: transcribe os ARN t e ARN r de
pequeño tamaño.
• ARN polimerase mitocondriais e de cloroplastos que son
semellantes ás de procariotas.
7. Síntese de ARN:
A ARN pol empeza a sintetizar cando encontra unha secuencia de ADN denomináda promotor (contén secuencia TATAA, caixa TATA). Despois de se unir ao promotor, a ARN pol abre a dobre hélice.
A orientación do promotor indica a cadea de ADN que se transcribe, xa que as cadeas de ARN só se sintetizan na dirección 5’3’.
A ARN pol desprázase ao longo do ADN, desenrolando a cadea de ADN e sintetizando o ARN que cada vez se fai máis longo. A medida que vai pasando a ARN pol, a cadea de ADN volve enroscarse en dobre hélice.
A ARN pol termina de sintetizar cando encontra a secuencia de terminación (secuencia de ADN polindrómica rica en G e C seguida de catro ou máis A).
Esta secuencia polindrómica forma un bucle que libera o ARN e o enzima. A ARN pol traballa en cadea sobre o ADN, hai varios ARN pol.
En eucariotas, a trascrición ocorre no núcleo e a tradución no citoplasma.
8. Síntese dos ARNm :
Na síntese dos ARN (^) m interveñen factores proteicos:
• Factores de transcrición: son proteínas que se unen ao ADN
promotor converténdoo en funcional, permitindo que a ARN pol poida unirse e sintetizar o ADN.
• Complexo proteico mediador: estimula a transcrición e
intervén na asociación de factores de transcrición.
• Factor de iniciación: é unha subunidade da ARN polimerase
que se libera trala síntese dos 8 primeiros nucleótidos.
• Factores de elongación: incorpóranse á ARN pol trala liberación
do factor de iniciación e serven para a elongación da cadea de ARN.
9. Síntese dos ARNt , ARNr e ARN de pequeno tamaño:
Outros factores de transcrición distintos dos do ARN (^) m.
• En procariotas, o ARN sintetizado actúa como un ARN maduro.
• En eucariotas, sobre un proceso de maduración.
En procariotas e eucariotas hai unha serie de proteínas reguladoras (activadoras ou inhibidoras). Determina que xenes se transcriben.
10. Síntese e maduración do ARNm:
11. Corte e empalme alternativo (maduración alternativa):
Nalgún eucariota poden formarse distintos ARNm , e polo tanto diferentes proteínas, a partir dun ARN (^) m precursor por posibilidade de combinar os exóns corrección ou edición do ADN proceso de maduración que altera bases das secuencias dalgúns ARNm.
Así, a partir dun só ARNm pódense formar proteínas diferentes dende o punto de vista estrutural e funcional.
12. Síntese e maduración do ARNt:
Nos ARN (^) t, o mecanismo de corte e empalme do pre-ARN (^) t é diferente.
Unha endonucleasa secciona os sitios de corte, eliminando o intrón como un ARN lineal. Despois son necesarias unha quinase, a adenilato sintetase e a ligase para unir o ARNt. Algún pre-ARNt pode conter varias moléculas independentes de ARNt.
O corte no extremo 5’ do ARN (^) t é catalizado polo ribozima ARNase P e o corte no extremo 3’ por unha ARNase convencional. Despois engádese no extremo 3’ a terminación CCA. Por último, modifícanse algunhas bases en determinadas posiciós.
13. Corpos nucleares:
Zonas diferenciadas do núcleo onde se realizan diferentes funcións.
Nome Nº por núcleo Función
Corpo de Cajal 0-10 Unión de SnRNP
Clastosoma 0-3 Protólise proteosómica Histonas do corpo central 2-4 Transcrición e procesamento do pre-ARN (^) m das histonas.
14. Nucléolos:
É o máis notorio dos corpos nucleares. Nel prodúcese a síntese dos ácidos ribonucleicos dos ribosomas. O nº, tamaño e forma dependen da forma e actividade celular.
Primeiro fórmase un pre-ARNr ao que se lle engaden proteínas procedentes do citoplasma a medida que se sintetiza.
Fórmase un pre-ARN (^) r (ARN+proteínas) de 45s que dará lugar a 3 ARN (^) r. Este pre- ARNr sofre cambios: metilación das ribosas, perda de bases non metiladas e ruptura dando lugar aos ARN (^) r de 18, 5’8 e 28s.
Durante a escisión incorpóranse máis proteínas ribosómicas e o ARN (^) r de 5s, formándose 2 subunidades ribosómicas de 60s e 40s terminados e libres no nucléolo.
Subunidade maior: 28s
5’8s + proteínas 5s
Subunidade menor: 18s + proteínas
Ambas subunidades saen do núcleo para o citoplasma ensamblándose. En procariotas, o pre-ARN (^) r tamén é procesador po escisión (cortes) e perda de bases.
