Replicación
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A T
C G
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CG
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A T
A
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A
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C
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C
G
C
CG C
T A
G
G
A
A
¿En qué consiste la replicación?
¿Qué importancia tiene la complementaridad de las bases en la replicación?
¿En qué momento de la vida celular ocurre la replicación?
¿Qué moléculas están implicadas en el proceso?
¿En qué otro proceso parecido interviene la molécula de ADN?
¿Qué monómeros intervienen en la replicación?
¿En qué puntos del cromosoma se inicia la repliación?
¿Qué dirección sigue el proceso?
¿Qué grado de fidelidad tiene la replicación?
¿Qué consecuencias tienen los errores durante la replicación?
¿A qué velocidad tienen lugar l replicación?
4
ConceptoEn eucariotas, la replicación ocurre antes de la mitosis y de la meiosis, en la llamada fase S
del ciclo celular. Tiene por objeto crear una copia idéntica del ADN celular.
El resultado visible al microscopio es la duplicación de los cromosomas.
En procariotas, la replicación del ADN ocurre antes de la bipartición (fisión binaria)
Tres modelos posibles para la replicación
ADN
2 ADN
ARN PROTEÍNATRANSCRIPCIÓN
REPLICACIÓN
RETROTRANSCRIPCIÓN
TRADUCCIÓN
3
1
2
1. ADN polimerasa2. ARN polimerasa3. Ribosoma y ARNt4. (sólo algunos virus)Transcriptasa inversa
¿Cuál de los tres modelos es el correcto?
Experiment
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tal
He
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tal
La
replicación
es
semicon
serv
ativa
3´
3´
3´
5´
5´
5´
Topoisomerasa
He
lic
asa
Primasa
Fragmentode
Okazaki
ADNpolim
erasa
diméricareplicativa
DNApolim
erasaI
yDNAligasa
Pinza
deslizante
SSBP
Cebador
Cadena
retardada
Cadena
conductora
Hor
quilla
de
replicación
3´
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Rep
liso
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AD
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3'
5'
ARN iniciador
ADN polimerasa III
5'
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5'
ADN polimerasa I
ADN polimerasa I
5'
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3'
5'
actividad exonucleasa 5' 3'actividad polimerasa 3' 5'
5'
3'
3'
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ADN ligasa
3'-OH 5'-P
ADN polimerasa I
5'
3'
3'
5'
ADN ligasa
Fragmento de Okazakiprevio
Fragmento de Okazaki
Polimerasas
5' 3'5' 3'
3' 5'
3' 5'3' 5'
Origen
Origen
Retardada
Retardada
Líder
Líder5' 3'
DirecciónDirección
Horquilla dereplicación
Horquilla dereplicación
La replicación es bidireccional. A partir del origen de replicación se forman
dos horquillas que avanzan en direcciones opuestas
Helicasa desenrollandouna doble hélice de ADN
(a escala)
Si la velocidad de replicación en eucariotas es de 50 nucleótidos por segundo,¿cuánto tiempo tarde en replicarse todo el ADN de una célula humana (3.2x10 pb)?
9
Si la velocidad de replicación en eucariotas es de 50 nucleótidos por segundo,¿cuánto tiempo tarde en replicarse todo el ADN de una célula humana (3.3 0 pb)?x
9
Tiempo = 3300x10 /50x2 = 32000000 segundos = !!!6
370 días
Sin embargo, los datos experimentales revelan que la división completa de unacélula puede efectuarse en una 11 horas
¿Cómo?
Electron micrograph of DNA extracted from rapidly dividing nuclei of early embryos.The arrows mark replication bubbles; the diameter of the DNA chains in both arms of these bubblesindicate that they are double-stranded
D. melanogaster
Calcula el número mínimo de burbujas de replicación en el genoma humanopara que la replicación ocurra en el tiempo conocido de 11 horas.Recuerda que la replicación es bidireccional en cada burbuja.
En procariotas sólo existe una burbuja de replicación. Si el genoma deposee 4.2 millones de pares de bases y se replica en 20 minutos ¿cuál es lavelocidad de replicación? ¿Concuerdan estos cálculos con el tiempo de 20minutos conocido experimentalmente?
E. coli
Corrección
de
errores
3’
3’
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Activid
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Telómeros
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5'
5'
5'
5'
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3'
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3'
3'
3'
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3'
5'
5'
5'
Último cebador
Hebra retardada
Hebra retardada
Hebra retardada
Hebra líder
Hebra líder
Hebra líder
Eliminación de cebadores
Acortamiento de la hebraretrasada
HUECO