Replicacion de ADN

ROBERTO  SANCHEZ
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Etapas de la replicacion

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    Replicación del ADN
    En la replicación semiconservativa se originan dos moléculas de ADN, cada una de ellas compuesta de una hebra de el ADN original y de una hebra complementaria nueva. En otras palabras el ADN se forma de una hebra vieja y otra nueva. Es decir que las hebras existentes sirven de molde complementario a las nuevas.

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     El modelo molecular del ADN dado a conocer en el año 1953, marcaría una pauta par que James D. Watson y Francis H. Crick propusieran su modelo general del proceso replicativo. Dicha propuesta consistía en suponer que cada una de las cadenas de polidesoxinucleótidos servía de molde o patrón para la formación de una nueva cadena complementaria a la original. Como parte de esta teoría se establecían dos posibilidades fundamentales: una conservativa, en la que una vez sintetizadas las dos nuevas cadenas estas se separaban del molde y se apareaban entre sí dando lugar a una nueva molécula de doble banda; y una semiconservativa, en la que las nuevas moléculas estarían formadas por una cadena del molde y otra recién sintetizada.
    Historia

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     En esta etapa ocurre el ensamblaje del sistema sintetizador. Un complejo de seis proteínas. denominado: Complejo de Reconocimiento de Origen (CRO), reconoce los orígenes de replicación, posteriormente otras proteínas de tipo helicasa separan la doble hélice, utilizando ATP como fuente de energía. Una vez separadas las cadenas en los orígenes se une a estos un grupo de proteínas que tiene como función la de impedir que las hebras vuelvan a unirse y de esta manera se forman estructuras denominadas ojales de replicación; cuyos extremos reciben el nombre de horquillas de replicación.
    Etapa de Iniciación

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    Etapa de Elongación  Otra ADN polimerasa alarga la cadena siempre en dirección 5'-3'. Teniendo en cuenta que las bandas de ADN molde son antiparalelas, la cadena que se forma utilizando como molde la banda que tiene dirección 3'-5', se sintetiza de forma continua y recibe el nombre de cadena conductora. Mientras que la cadena que se forma utilizando como molde la banda en sentido 5'-3', lo hace de forma discontinua o por fragmentos, denominados fragmentos de Okazaki; y recibe el nombre de cadena conducida o retardada. En esta etapa también intervienen otras enzimas como son las helicasas y las endonucleasas.
    Etapa de Elongación

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    Etapa de Terminación La terminación de este proceso puede describirse de una manera relativamente sencilla. Las dos horquillas que se acercaban, moviéndose en dirección opuesta, se unen y forman una sola quedando de esta manera las dos cadenas entrelazadas. Aquí también intervienen proteínas específicas denominadas topoisomerasas. Etapa de Posterminación Durante esta etapa ocurre la metilación de algunas bases en las nuevas hebras de ADN, lo que constituye señales para la corrección de errores que se pueden producir durante la replicación y para la reparación de los daños en el material genético.
    Etapa de Terminación

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    TRANSCRIPCIÓN
    Un gen es un segmento de DNA que al expresarse da un producto funcional que puede ser una proteína o un RNA◦ Los genomas de eucariontes son muy grandes y mucha de su estructura corresponde a regiones que no codifican para ningún producto funcional (secuencias no-codificantes)◦ Un genoma es el conjunto de genes que contiene la información necesaria para que una célula pueda existir y reproducirse

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    Iniciación de la cadena: se produce cuando la RNApolimerasa entra en contacto con una secuencia de iniciación (promotor) en la hebra patrón de DNA, la secuencia de iniciación en la mayoría de los genes es muy similar a TATAAT, aunque no hay una secuencia única. En los procariotas la ARN polimerasa se une directamente a la secuencia promotor, pero en eucariotas esta unión esta mediada por otra proteína denominada factor de iniciación. La unión de la RNA polimerasa al promotor genera una serie de cambios que conducen a la separación del DNA duplex formandose una burbuja u horquilla de transcripción. La RNA polimerasa inicia la sintesis del nuevo RNA por su extremo 5', y comienza habitualmente por un residuo de GTP o ADP.
    ETAPA DE INICIACIÓN

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    ETAPA DE ELONGACIÓN
    Prolongación de la cadena: Tras el inicio de la cadena esta se elonga por la adición de nucleótidos complementarios a la secuencia de DNA patrón, formando una molécula duplex DNA-RNA que facilita el proceso de lectura pero que tiene una vida muy corta separandose poco despues de su formación. En el RNA el complementario de la Adenina es el uracilo en vez de la timina.

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    ETAPA DE TERMINACIÓN
    Terminación: La elongación de la cadena de RNA transcrito finaliza cuando La DNA polimerasa llega a la secuencia de terminación. Tras la finalización de la elongación se libera la ARN polimerasa con el concurso de una proteína denominada rho.

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    TRADUCCIÓN
    El paso fundamental para que los seres vivos puedan existir, vivir, pertenecer a una especie, funcionar, etc. radica en que la información genética, que es una secuencia de bases nitrogenadas encerrada en los nucleótidos del DNA, se convierta en moléculas activas capaces de fabricar materia, producir y gastar energía, hacer funcionar el metabolismo, fabricar células y tejidos, etc.; estas moléculas están constituidas por aminoácidos, y son las PROTEÍNAS.La TRADUCCIÓN es el proceso de síntesis de proteínas llevado a cabo en los ribosomas, a partir de la información aportada por el RNA mensajero que es, a su vez, una copia de un gen.

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    ETAPA DE INICIACIÓN
    Iniciación: El RNA-m llega hasta el ribosoma que está separado en sus dos subunidades y se une a la subunidad mayor; a continuación se une la subunidad menor. En los ribosomas existen dos lugares en los que pueden caber transferentes, el llamado LUGAR P (= peptidil) y el LUGAR A (= aminoacil). El RNA-m se une de tal forma que el primer codón se coloca en el lugar P. Este primer codon siempre es el mismo en todos los RNA-m (salvo en algunas mitocondrias), es el AUG leído desde el extremo 5', que codifica para el aminoácido Metionina, con el que se inician todos los procesos de traducción celular. A continuación llega hasta ese lugar P un RNA-t con el aminoácido Metionina, y al lugar A llega otro RNA-t con el siguiente aminoácido que corresponda, según las bases del segundo triplete. En ese momento una enzima une ambos aminoácidos mediante un enlace peptídico y todo el complejo se desplaza un lugar hacia el primer codón, de tal manera que ahora el dipéptido se coloca en el lugar P (peptidil) y queda libre el lugar A (aminoacil).

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    Elongación: Al quedar libre el lugar aminoacil se acerca un nuevo RNA-t, según la secuencia de su anticodón, trayendo un nuevo aminoácido, volviendo a crearse un enlace peptídico y repitiéndose el desplazamiento del complejo. Estos procesos se repiten siempre que el codón que aparece en el lugar A tenga sentido.
    ETAPA DE ELONGACIÓN

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    ETAPA DE TERMINACIÓN
    Terminación de la cadena polipeptídica: En un momento determinado puede aparecer en el lugar A uno de los codones sin sentido o de terminación, con lo que no entrará ningún nuevo RNA-t y el péptido estará acabado, desprendiéndose del anterior RNA-t y liberándose al citoplasma al tiempo que los ribosomas quedan preparados para iniciar una nueva traducción.

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    FORMACIÓN DE PROTEÍNAS
    La nueva cadena va adquiriendo su estructura secundaria y terciaria a la vez que se va formando, de tal manera que al finalizar ya tiene su conformación. En ocasiones la proteína no es todavía funcional y debe ser procesada, añadiéndole algo, recortándole algo o, incluso, debe unirse a otros péptidos para adquirir estructura cuaternaria.
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