Replicación del ADN y Enzimas Participantes

Fichas de vocabulario sobre las enzimas, proteínas y procesos fundamentales de la replicación del ADN y su relevancia en el ámbito médico.

Helicasa

Enzima que separa las dos hebras del ADN al abrir la horquilla de replicación; sus alteraciones se asocian con inestabilidad genómica y síndromes como Werner y Bloom.

Topoisomerasa I

Enzima que corta una hebra para aliviar la tensión y el superenrollamiento; es diana de fármacos antineoplásicos.

Topoisomerasa II

Enzima que corta ambas hebras y ayuda a resolver el superenrollamiento y la separación del ADN; es diana de quimioterápicos como etopósido y antraciclinas.

SSB / RPA

Proteínas que se unen al ADN monocatenario, y evitan que las hebras vuelvan a unir,

Importancia: Clave en la reparación del ADN y respuestas en oncología.

Primasa

Enzima que sintetiza cebadores cortos de ARN que proporcionan un extremo $3'-\text{OH}$ para iniciar la síntesis

Importancia:indispensable para iniciar la duplicación .

ADN polimerasa III (procariotas)

Principal polimerasa replicativa bacteriana que sintetiza ADN en dirección $5'\rightarrow 3'$ y realiza corrección de errores.

Importancia: Base para entender la replicacion bacteriana

ADN polimerasa I (procariotas)

Enzima que elimina cebadores de ARN, rellena los espacios con ADN y participa en la reparación.

Importancia: clave para la maduración del ADN

ADN polimerasa $\alpha$ (eucariotas)

con la primasa inicia la síntesis, agregando un segmento corto de ADN después del cebador.

ADN polimerasa $\delta$ (eucariotas)

Enzima que participa en la síntesis de la hebra retardada y posee corrección de errores;

variantes patogénicas en POLD1 se asocian a cánceres colorrectales.

ADN polimerasa $\varepsilon$ (eucariotas)

Enzima que sintetiza la hebra conductora y posee corrección de errores;

Importancia:mutaciones en POLE pueden producir tumores hipermutados.

RNasa H

Enzima que degrada ARN presente en híbridos ARN-ADN

Importancia: Su falla provoca inestabilidad genomica.

FEN1

Enzima que elimina estructuras tipo flap durante la maduración de los fragmentos de Okazaki.

Importancia mantienen la estabilidad del genoma evitando daño celular

ADN ligasa I

Enzima que sella interrupciones y une los fragmentos de Okazaki mediante enlaces fosfodiéster; defectos raros en LIG1 se asocian con inmunodeficiencia.

PCNA

Proteína que actúa como abrazadera deslizante y mantiene a las polimerasas unida al ADN,

Importancia: es un marcador cíclico para evaluar la proliferación en tumores

RFC

Factor que carga PCNA sobre el ADN para permitir una replicación eficiente.

Importancia: coordina la replicacion

Telomerasa

Enzima que añade secuencias repetitivas a los extremos cromosómicos y mantiene los telómeros;

Importancia: se encuentra reactivada en muchos cánceres.

Secuencia práctica de la replicación del ADN

Helicasa abre → Topoisomerasa libera tensión → SSB/RPA estabiliza → Primasa inicia → Polimerasas sintetizan → RNasa H/FEN1 retiran cebadores → Ligasa une → Telomerasa mantiene los extremos.

Cuál es el objetivo principal de la replicacion del ADN ?

Transmitir una copia exacta de la información genética a cada nueva celula hija

Cuál es el objetivo principal de la replicacion del ADN ?

Transmitir una copia exacta de la información genética a cada nueva celula hija

¿En qué fase del ciclo celular ocurre la replicación del ADN?

En la fase S de la interfase.

Explique por qué se afirma que la replicación es semiconservadora.

Porque cada nueva molécula conserva una cadena original y una cadena nueva.

¿Qué significa que la replicación sea bidireccional?

Que el proceso avanza en dos direcciones opuestas a partir del punto de origen.

¿En qué dirección se sintetiza una nueva cadena de ADN?

Siempre en direccion 5 a 3

Fragmentos de Okasaki

Son segmentos cortos de ADN sentitizados que se forman en la cadena retardada

Y SE UNEN POR EL ADN LIGASA I

Características de la replicación

1. La replicacion es semiconservetiva: tiene una cada original y una nueva

2. La replicacion comienza en uno o mas puntos fijos: La replicacion del ADN siempre comienza en puntos concretos en las moleculas llamadas ORÍGENES DE LA REPLICACIÓN

3. La replicación bidireccional: por qué va en ambas direcciones, pero hay una excepción en algunas ocasiones la replicacion ocurre en una sola dirección en este caso en el ADN mitocondrial

4. La replicación es descontinua

Proceso de replicación

Se divide en tres subprocesos:

1. Iniciación: Helicasa separa las uniones de las dos hembras, seguidamente las proteínas ssb evita que se vuelva a unir de nuevo, pero como estas dos hembras estan en superenrollamiento , viene las Topoisomerasas y las relajan

2. Elogacion: ADN polimerasa sintetiza en dirección 5-3, pero para ello es necesario que la enzima ADN primasa proporciona una secuencia de ARN corta, llamada CEBADOR

3. Terminación: Viene la ADN LIGASA y une los fragmentos de okasaki y eso hace que tengamos dos dobles hélices de ADN

Aminoácidos

Moléculas orgánicas que al menos tiene un grupo amino NH2 y un grupo carboxilo en su estructura

• Aminoácidos naturales no esenciales : son 12 en total

• Aminoácidos esenciales: se obtiene a través de los alimentos como carne, pescando, legumbres

Cuáles son las 3 etapas básicas para la extracción de ADN?

Lisis de la membrana plasmatica, lisis de la envoltura nuclear y separación del ADN

Existen 3 tipos de ARN

1. ARN mensajero: lleva información de la proteína desde el ADN hasta el ribosoma

2. ARN transferencia: Cortos polímeros, transfieren un aminoácido específico al polipéptido y se unen en lugares específicos del ribosoma {

3. ARN ribosoma: crear los enlaces pépticos