Presentación organizada por José Antonio Pascual Trillo

1. La replicación del ADN Presentación organizada por José Antonio Pascual Trillo

2. Replicación del ADN Hipótesis conservativa Hipótesis semiconservativa Hipótesis dispersiva

3. LA REPLICACIÓN DEL ADN BACTERIANO SE AJUSTA AL MODELO SEMICONSERVATIVO: EXPERIMENTOS DE MESELSON Y STAHL (1958)

4. EL ADN BACTERIANO ES CIRCULAR: EXPERIMENTO DE CAIRNS (1963) Cairns en 1963, llevó a cabo otro experimento en la bacteria E. coli que además de demostrar que la replicación de su ADN se ajustaba al modelo semiconservativo propuesto por Watson y Crick (1953), también demostraba que el ADN bacteriano (de E. coli)es circular. La Timidina con Tritio (H3) da autorradiografias de puntos en emulsiones fotográficas

5. EL ADN BACTERIANO ES CIRCULAR: EXPERIMENTO DE CAIRNS (1963) Cairns (1963) interpretó que el cromosoma de E. coli era circular y que se replicada de modo semiconservativo. También supuso que existía un punto de inicio de la replicación, un origen, y un punto de crecimiento (PC). Sin embargo, esta interpretación fue errónea, ya que en E. coli existe un solo punto de iniciación de la Replicación (Ori C) pero existen dos puntos de crecimiento (PC), ya que la replicación en E. coli es bidireccional.

6. CARACTERÍSTICAS DE LA REPLICACIÓN EN BACTERIAS ÚNICO PUNTO DE ORIGEN: REPLICÓN En las bacterias existe un solo origen de replicación, denominado Ori C y, a partir de este único punto de origen, la replicación progresa en dos direcciones, de manera que existen dos puntos de crecimiento (PC) u horquillas de replicación. Al ser el cromosoma bacteriano una unidad de replicación se le denomina replicón.

7. REPLICACIÓN EN BACTERIAS

8. REPLICACIÓN EN BACTERIAS • Es circular y ocurre en tres etapas: • 1ª etapa: Desenrrollamiento y apertura de la doble hélice en punto ORI-C. • Intervienen un grupo de enzimas y proteínas, a cuyo conjunto se denomina replisoma • - Intervienen las helicasas que posibilitan desenrrollamiento y separación de hebras • Actúan las girasas y topoisomerasas que eliminan las tensiones de la torsión. • Actúan las proteínas estabilizadoras SSB que mantienen separadas las hebras

9. REPLICACIÓN EN BACTERIAS Cadena retardada 5’-3’ La ADN polimerasa III es incapaz de iniciar la síntesis por sí sola, para esto necesita un cebador (ARN) que es sintetizado por una ARN polimerasa (primasa). Este cebador es eliminado posteriormente. Cadena molde 3’-5’ • 2ª etapa. síntesis de dos nuevas hebras de ADN. • - Actúa la ARN polimerasa (Primasa): sintetiza un fragmento de ARN (cebador o primer) • Las ADN polimerasa III sintetiza las nuevas hebras en sentido 5´-3´, (la lectura es 3´-5´). • La cadena 3´-5´ (cadena conductora o molde) es leída por la ADN polimerasa III sin ningún tipo de problemas. • La cadena 5´-3´ (cadena retardada) no puede ser leída directamente, pero se soluciona leyendo pequeños fragmentos (fragmentos de Okazaki) que crecen en el sentido 5´-3´y que más tarde se unen (por eso es más lenta)

10. REPLICACIÓN EN BACTERIAS • 3ª etapa: corrección de errores y empalme de fragmentos de Okazaki • El enzima principal es la ADN polimerasa III, que corrige errores cometidos en la replicación o duplicación. Intervienen también otros enzimas en la reparación y en el enlace de fragmentos: • - Endonucleasas que cortan el segmento erróneo. • - ADN polimerasa I que rellenan correctamente el hueco y retira el ARN cebador. • - ADN ligasa que une los extremos corregidos y enlaza los fragmentos de Okazaki

11. REPLICACIÓN EN BACTERIAS DESENRROLLAMIENTOSINTESIS DE CADENAEMPALME Y CORRECIÓN Helicasas Topoisomerasas / girasas Proteínas estabilizantes SSB ADN polimerasa I ADN ligasa Endonucleasas ARN polimerasa: Primasa ADN polimerasa III

12. Enzimas de replicación (falta ADN ligasas) REPLICACIÓN EN BACTERIAS Complejo enzimatico: Holoenzima de ADN pol III

13. SSB ARN Polimerasa

14. REPLICACIÓN EN EUCARIONTES Es similar a la de los procariontes, es decir, es semiconservativa y bidireccional. Existe una hebra conductora y una hebra retardada con fragmentos de Okazaki. Se inicia en las burbujas de replicación (puede haber unas 100 a la vez)

15. EUCARIONTES: MUCHOS ORÍGENES DE REPLICACIÓN. MÚLTIPLES REPLICONES Una diferencia de la replicación de bacterias con la replicación de eucariontes radica en que los eucariontes poseen muchos orígenes de replicación, probablemente debido a la enorme cantidad de ADN que poseen y a que su material hereditario en la inmensa mayoría de los casos esta repartido en varias moléculas de ADN distintas o varios cromosomas. Por tanto, los eucariontes tienen en cada cromosoma muchos orígenes de replicación, y como consecuencia, muchos replicones (unidades de replicación).

16. EUCARIONTES: NUCLEOSOMAS VIEJOS Y NUEVOS Otra diferencia radica en que los ADN de eucariotas están unidos a histonas (nucleosomas). La cadena ligada a la hebra conductora o molde es la que se queda con las histonas viejas. La ligada a la retardada adquiere histonas nuevas