7b bioquimica replicacion ADN

Gen

segmento de ADN (pocos casos de ARN) que codifica información necesaria para la síntesis de un producto biológico funcional: proteína y ARN

intrones

secuencias en genes eucariotas que no se codifican

exones

secuencia de genes codificantes

replicacion semiconservativa

cada duplex nuevo está formado por una cadena vieja (molde) y una de nueva síntesis

• modelo Watson y Crick

donde comienza

se llama origen de replicacion en donde inicia

procariotas tienen 1 y eucariotas varios

replicacion bidireccional

ambos extremos de la burbuja son activas

replicacion progresa en direccion 5’-3’

De la hebra líder que es dirección 3’-5’ se sintetiza una nueva en dirección 5’-3’ y la hebra retardada se sintetiza dirección 5’-3’ pero por la adición de fragmentos de Okazaki y la formación de lazos

adición de nuevos nucleotidos

• la ADN pol coloca un desoxiribonucleotido 5’-trifosfato por el extremo 3’ libre.

• El OH de 3’ libre de este hará un ataque nucleofilo (donara dos electrones) al fosfato alfa (endergonica)

• Hay apareamiento de base con el nuevo NT

• Los dos P separados se hidrolizándose por la pirofosfatasa

cebador/primer

sintetizado por la primasa

actua como punto de incio para que la polimerasa pueda añadir nucleotidos sobre su grupo 3’-OH

procesividad

número de nucleotidos que es capaz de añadir la polimerasa antes de disociarse limitando la velocidad del proceso.

errores en el apareamiento

1 de cada 10^4-5

error cuando la estructura es diferente, cambia la geometría

los correctos estan unidos paralelos.

formas tautomericas

estructuras isomericas por cambio de H+ y enlace covalente. Su presencia puede causar apareamiento incorrectos

Imino

forma tautomerica de Adenina y Citosina donde cambio el doble enlace y hay cambio de H

apareamiento incorrecto

enol

forma tautomerica de Guanina y Timina que su O exociclico se convierte en OH, también hay cambio en el doble enlace

apareamiento incorrecto

correción de errores

• hay apareamiento incorrecto de bases que impiden la elongación

• la ADN pol se desliza hacia atras para colocar la base incorrecta en el sitio activo de la exonucleasa 3’-5’

• la exonucleasa rompe el enlace fosfodiester y elimina el nucleotido incorrecto

actividad exonucleasa 5’-3’

cuando hay una falta de enlace fosfodiester!!!!jqwidqwd

cjwcvnsàncv

subunidades de ADN pol III

Nucleo de polimerasa:

alfa: 2 por enzima - actividad polimerasa

epsilon: 2 por enzima - corrige errores

zeta: 2 por enzima - función estructural, estabiliza a epsilon

Complejo Y, de carga de la abrazadera: union de 2 nucleos pol

tau: 2 por enzima - dimeriza con delta para unir las dos alfas para un trabajo simultaneo. facilita

gamma: complejo de carga del anillo

delta: abre abrazadera

beta: 4 por enzima - abrazadera

ji y psi

abrazadera Beta

estructura dimerica circular que rodea el ADN, de desliza a lo largo del ADN

impide la disociacion de la polimerasa

aumenta procesividad

replisoma

sistema de ADN replicasa

conjutno de enzimas y proteinas que participan en la replicación

polimerasa

polimerización y correción de errores

helicasa

separacion de cadena, rotura de p. de H, gasto de ATP

topoisomerasa

rompe superenrollamientos, elimina tension en ADN

SSBs

proteinas de union al ADN

estabilza las cadenas separadas

primasa

sintetiza primers o cebadores

ligasa

sella cortes o mellas

estructura de origen de replicación - oriC

• tiene 245 pared de bases c/cadena

• tiene secuencias consenso

• Zona DUE: relajante

• Sitios R y sitios I: union a DnaA

• Sitios IHF y FIS: union a factores que estimulan iniciación

DnaA

protina que reconoce secuencia ori

abre el duplex en sitios específicos

pasos de iniciación

1. 8 DnaA unidas a ATP se unen a sitios R e I de OriC

2. desnaturalizacion de zona DUE

3. DnaC-ATP ayuda a DnaB (helicasa) a unirse al ADN: apertura del anillo hexamerico de DnaB

4. union de 2 helicasas en hebras desnaturalizadas

regulacion de iniciación

• lenta hidrólisis del ATP por DnaA

• interaccion con la membrana plasmatica

• metilación del ADN de oriC por la metilasa Dam

  • metila ADN en N⁶ de A de sec especifica 5’ GATC3'‘

  • tras la replicación, por poco tiempo la nueva hebra no se ha metilado

  • luego se metlia

ADN pol III

añade desoxirribonucleotidos al cebador para elongar

cada nucleo sintetiza una hebra distinta, pero a la vez

el cebador del fragmento de okazaki anterior se aproxima a las subunidades

el primosoma se forma de nuevo para la sintesis de un nuevo primer, una vez formado a primasa, se disoc

elongación

• hebra conductora es de síntesis continua

• hebra rezagada: síntesis discontinua

• horquilla de replicación tiene dirección contraria a la síntesis de la hebra rezagada

hebra rezagada

• la primasa sintetiza primers a intervalos para un nuevo fragmento de Okazaki.

• forma un lazo para que la sintesis de ADN progrese uniformemente en ambas hebras al mismo tiempo.

tras la sintesis del nuevo primer:

• la abrazadera Beta del complejo de carga se aproxima al nuevo cebador posicionando al cebador y su molde en su interior

• al mismo tiempo se completa la síntesis del fragmento de Okazaki

• la abrazadera b vieja se desecha y llega una nueva, se cierra la abrazadera b por hidrólisis de ATP

• síntesis de nuevo fragmento

• ADN pol 1 elimina ribonucleótidos del cebador y los reemplaza por desoxirribonucleotidos - traslado de mella

• ADN ligasa sella la mella

region terminal

Las 2 horquillas se encuentran en una region terminal

múltiples copias de la secuencia Ter

• unión a proteina Tus, el complejo Tus-Ter detiene la horquilla de replicación

• evita la sobrerreplicación

• La proteína va “frenando“ la horquilla

terminación

al llegar a la region terminal, la replicación entre las horquillas deja los dos cromosomas circulares catenados/encadenados

• Topoisomerasa IV corta transitoriamente las dos hebras de uno de los cromosomas

ensamblaje del complejo pre-replicativo

se le unen diferentes ATPasas:

• ORC: origin recognition complex

• CDC6: cell division cycle - análoga de DnaC

• MCM: proteínas de mantenimient

• CDC1: requerida por complejo MCM2-7

inicio de replicacion en eucariotas

CDC6 y CDT1 se separan del complejo por hidrolisis de ATP

elongación en eucariotas

50 nucleótidos = 1/20 de la velocidad de E.Coli

terminación en eucariotas

síntesis de telómeros

polimerasas en eucariotas

• pol alfa: dos subunidades, una con actividad primasa y otra es ADN pol

• pol beta: reparación

• pol gamma: replicación mitocondrial

• pol delta: elonga fragmentos okazaki de la hebra rezagada

• pol epsilon: elongación de hebra lider

no estan unidas fisicamente delta y epsilon pero van a misma velocidad

Aciclovir

farmaco inhibidor de polimerasas

tiene una guanina a un anillo incompleto de ribosa, es un análogo de nucleósido que se convierte de nucleótido por fosforilación de una quinasa al pensar que es un nucleotido.

inhibe replicación del virus herpes

carece de extremo 3OH → si se incorpora al ADN acta como terminador