biologia celular y molecular 12 semana

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BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR Replicación del ADN Lic. Mblgo. HENRY WILLIAN SANCHEZ MENDOZA

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Page 1: Biologia celular y molecular 12 semana

BIOLOGIA CELULAR Y

MOLECULARReplicación del ADN

Lic. Mblgo. HENRY WILLIAN SANCHEZ MENDOZA

Page 2: Biologia celular y molecular 12 semana

INTRODUCCIÓN: La vida de las células transita por dos

etapas que se alternan cíclicamente, conocidas con los nombres

de INTERFASE Y MITOSIS. La interfase se subdivide en

tres periodos, llamados (etapa G1, S y G2)

Page 3: Biologia celular y molecular 12 semana

Etapa G1

Es la primera fase del ciclo celular, existe crecimientocelular con síntesis de proteínas y de ARN.

Tienen lugar las distintas actividades de la célula(secreción, conducción contracción, endocitosis, etc).

La célula duplica su tamaño y masa debido a la continuasíntesis de todos sus componentes, como resultado de laexpresión de los genes que codifican las proteínasresponsables de su fenotipo particular.

Tiene una duración de entre 6 y 12 horas.

Las célula que no se dividen nuevamente (como lasnerviosas) pasan toda su vida en este período, que enestos casos se denomina G0, ya que las células se retirandel ciclo celular.

Page 4: Biologia celular y molecular 12 semana

Fase “S”

• Esta es la fase del ciclo celular en donde el ADN se encuentra sintetizado (de ahí viene el nombre de fase S).

• En cuyo transcurso se produce la replicación del ADN

• Esta fase tiene la duración más larga del ciclo celular, entre 7-10 horas.

Page 5: Biologia celular y molecular 12 semana

Fase G2

• Es la tercera fase de crecimiento del ciclo celular.

• En esta fase, ya con el ADN duplicado, la célulaensambla las estructuras necesarias para la separaciónde las células hijas durante la división celular y lacitocinesis (separación del citoplasma).

• Al final de este período se observa al microscopiocambios en la estructura celular, que indican el principiode la división celular.

• Tiene una duración entre 3 y 4 horas.

Page 6: Biologia celular y molecular 12 semana

Ciclo celular

Ciclo

celular

Interfase

Fase M

Profase

Metafase

Anafase

Telofase

Fase G0

Fase G1

Fase S

Fase G2

Page 7: Biologia celular y molecular 12 semana

La replicación del ADN es la proceso de síntesis de nuevas hebras de

ADN usando como molde una cadena ya existente.

Este proceso es semiconservativo y bidireccional. Funciona igual,

tanto en procariontes como en eucarionte.

La replicación del ADN se han estudiado principalmente en

procariotas con genoma simple como la E. Coli.

REPLICACIÓN DEL ADN

Page 8: Biologia celular y molecular 12 semana

Se dieron muchas hipótesis sobre como se duplicaba elADN, hasta que Watson y Crick propusieron la hipótesissemiconservativa, según la cual, las nuevas moléculas deADN formadas a partir de otra antigua, tienen una hebraantigua y otra nueva.

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Page 10: Biologia celular y molecular 12 semana

Las principales moléculas enzimáticas implicadas en la replicación

del ADN son:

Helicasa.

Proteína de unión a cadena sencilla.

ADN polimerasa.

Girasa.

Primasa.

Ligasa.

Maquinaria enzimática

Page 11: Biologia celular y molecular 12 semana

La replicación comienza en un punto del ADN

Principios de replicación

Lazo

Horquilla de

replicación

Horquilla de

replicación

Page 12: Biologia celular y molecular 12 semana

Principios de replicación

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Page 14: Biologia celular y molecular 12 semana

Principios de replicación

Page 15: Biologia celular y molecular 12 semana

Principios de replicación

Page 16: Biologia celular y molecular 12 semana

Principios de replicación

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Page 18: Biologia celular y molecular 12 semana

En las procariotas existe un solo origen de replicación, denominado OriC y,

a partir de este único punto de origen, la replicación progresa en dos

direcciones, de manera que existen dos puntos de crecimiento u horquillas

de replicación.

La replicación del ADN en procariotas sucede a una velocidad de 500

nucleótidos por segundo.

Fases de la replicación

Horquilla de

replicación

Horquilla de

replicación

Origen de replicación

(OriC)

Page 19: Biologia celular y molecular 12 semana

1. Reconocimiento del sitio de inicio de la replicación.

2. Separación de las cadenas parentales de ADN.

3. Estabilización parcial de esas cadenas como cadenas sencillas

de ADN (Proteínas SSB).

4. Formación del complejo de iniciación.

5. Síntesis del ARN cebador tanto en la cadena retardada como

en la cadena conductora.

Fases de la replicación

Iniciación

Page 20: Biologia celular y molecular 12 semana

Cuando se mira solamente una de las horquillas de replicación,

una de las hélices se sintetiza de forma continua, la hélice

conductora (también llamada hélice líder).

La otra hélice se sintetiza de manera discontinua, hélice retardada

(también llamada hélice retrasada), a base de fragmentos cortos o

fragmentos de Okazaki.

Fases de la replicación

Iniciación

Page 21: Biologia celular y molecular 12 semana

La primasa sintetiza los cebadores necesarios para la síntesis

discontinua de la cadena retrasada de ADN.

Extensión de los nuevos fragmentos de ADN por la ADN

polimerasa.

La ADN polimerasa elimina los cebadores y rellena los espacios

que quedan al eliminar los cebadores.

La ligasa une los fragmentos de ADN catalizando la formación de

un enlace fosfodiester entre el extremo 5´PO4- de un nucleótido y

el grupo 3’OH- del nucleótido adyacente.

Fases de la replicación

Fragmentos de Okazaki

Page 22: Biologia celular y molecular 12 semana

La ADN Polimerasa III actúa en ambas cadenas de ADN.

Se forman la cadena continua y fragmentos de Okazaki.

Fases de la replicación

Elongación

Hélice conductoraHélice conductora

Hélice retardada

Fragmento de OkazakiCebadores

Page 23: Biologia celular y molecular 12 semana

La ADN Polimerasa I degrada los cebadores y los reemplaza por

ADN complementario.

La ADN ligasa une todos los fragmentos de ADN de Okazaki.

Fases de la replicación

Terminación

Cadenas molde de ADN

Horquilla de replicación

ADN polimerasa

ADN ligasaFragmentos

de Okazaki

Cadena retrasada

Cadena adelantada

Page 24: Biologia celular y molecular 12 semana

Similar a lo que ocurre en procariotas.

Las histonas antiguas se fusionan con la hebra conductora.

Mayor número de replicones u horquillas.

Más lento (10 veces) por la existencia de histonas.

Fragmentos de Okazaki más pequeños.

Ocurre durante la interfase en el periodo o fase S del ciclo celular.

Ocurre siempre en el interior del núcleo.

La replicación del ADN en el ser humano se realiza a una velocidad de

50 nucleótidos por segundo

Replicación del ADN en eucariotas

Page 25: Biologia celular y molecular 12 semana

PREGUNTAS1. El ADN se replica por cuál de los

siguientes modelos propuestos

2. ¿En qué dirección se replica el ADN?

3. ¿Cuál de los siguientes elementos no estáimplicado en la formación de las horquillasde replicación?

4. Mencione Daños, mutaciones y reparacióndel ADN