17.-Replicación del ADN Flashcards
Defina ciclo celular
(Ciclo de vida celular, no sólo ciclo proliferativo, es desde que se forma una nueva célula hasta que muere)
Son procesos celulares regulados a nivel genético que llevan a una célula desde una mitosis a la siguiente (dentro del ciclo), o a un estado diferenciado (G0), de reposo proliferativo y funcionalidad definida (arresto celular)
Desde el reposo sí se puede regresar al ciclo de división, o se puede diferenciar irreversiblemente como las neuronas, según las señales que le lleguen a la célula
Qué fases tiene el ciclo proliferativo?
G1: Preparación y crecimiento para la replicación del ADN
G01: Reposo proliferativo desde G1
Diferenciación terminal: Desde G1, la célula decide diferenciarse irreversiblemente
Desde G01, o la diferenciación terminal, se llega a la vejez. es decir, la senescencia, en donde debido al acortamiento de telómeros (ya dichos), o al daño de ADN, o estrés oxidativo, o activación de oncogenes, se envían señales que hacen que se bloquee la proliferación de la célula para evitar el cáncer, y además liberando citoquinas inflamatorias para pedir ayuda, pero que también puede provocar el cáncer
La senescencia no es lo mismo que G01 (arresto celular)
S: Replicación del ADN
G2: De revisión de si es que el ADN se replicó correctamente
G02: Reposo proliferativo por señales que le dicen que el ADN está dañado
M: División celular (rápida)
Muerte celular: Desde cualquier etapa
Que etapas tiene la interfase?
Interfase: Por G1 (Gap1, primera brecha (gap) temporal), S (síntesis), y G2 (Gap2, segunda brecha temporal)
Fase M : Mitosis (mit tejido, osis formación, se separación de los núcleos) y citocinesis (Cito célula, kine mover, sis resultado, es decir, el resultado final, cuando se separan los citoplasmas)
Qué ocurre en G1 y G2
G1 y G2: Crecimiento en masa de la célula, formar ARN y proteínas
G2: Chequeo de errores final
Qué ocurre en S?
Se replica el ADN precisamente, por lo que entre cada fase del ciclo proliferativo hay sistemas de detección de errores (que detienen en G02 o en G01 a la célula para reparar el daño al ADN)
Cómo es la dotación de cromosomas en G1?
2n (doble copia de cada uno, materno y paterno, siempre lo habrá, excepto en germinativas)
2c (2 cromátidas iguales en forma por cada tipo parecido)
Cómo es la dotación de cromosomas en S y en G2?
2n (doble copia de cada uno, materno y paterno, siempre lo habrá, excepto en germinativas)
4c (4 cromátidas iguales en forma (homólogos) por cada par, entonces, por cada cromosoma habrán dos cromátidas hermanas IDÉNTICAS, es decir, iguales en forma (homólogos), PERO TAMBIÉN (no puedo ponerla en negrita, no estoy gritando xD) en codificación de proteínas)
Los cromosomas homólogos, ¿Codifican las mismas proteínas? (Son idénticos?)
No necesariamente codifican para la misma proteína, puede que sí o puede que no, de esto depende el si es que es AA, Aa, aa, es decir, de sus expresiones fenotípicas según la codificación de los genes paterno y materno, si tiene efecto o no, depende de las diferencias que tengan ambos cromosomas
En qué situaciones de parentesco de cromosomas paterno y materno, la función de las proteínas es la misma (lo que llevaría a considerar a ambos cromosomas con la misma letra minúscula o mayúscula)? (Situaciones conservativas)
Ambos homólogos tienen:
- Las mismas bases (son idénticos)
- Bases distintas en un codón, pero que por redundancia codifican para el mismo aminoácido
- Bases, distintas que llevan a que un determinado codón codifique para otro aminoácido, pero que la interacción sea la misma entre este aminoácido y los otros aminoácidos con los que interactuaba el aminoácido sustituido, lo que lleva a que sea una sustitución conservativa de aminoácidos
Qué situación llevaría a que los alelos sean distintos?
-Si es que la diferencia entre bases (sea porque uno de los progenitores llevaba ese alelo, o por una mutación), lleva a que el aminoácido sea distinto, y que además su interacción con otros aminoácidos sea distinta (o no lo haya cuando antes sí lo había), lo que lleva al plegamiento y conformación diferencial de la proteína, que va a tener una función diferencial, o una función atenuada, anulada o reforzada (si, por ejemplo, es sobre el sitio catalítico de una enzima) o hasta, una letal con el caso de los genes deletéreos con las mutaciones que hay con uno de los alelo (donde una función vital no está, o en donde una función altera las funciones de otras vías)
De un ejemplo en donde esta sustitución no conservativa es perjudicial
Un ejemplo es que ocurra ello y genere un codón de término antes de lo que se necesitaba, si un gen importante es doblemente mutado, no naces, pero si tienes un gen importante en un sólo alelo, tienes menor función, por ejemplo, si se te muta un gen BRCA1, o p53 de un alelo, tienes mayor probabilidad de cáncer, pues son proteínas que te protegen del cáncer (supresores de tumores)
De un ejemplo en donde esta sustitución no conservativa significa un cambio fenotípico visible no perjudicial
Un ejemplo de lo de mendel, es que el gen dominante, tiene la capacidad de hacer un proceso importante o visible, cosa que siempre y cuando tengamos un alelo que cumpla la función, entonces veremos el carácter fenotípico, por ejemplo, el color morado de las plantas de mendel, por el factor de transcripción bHLH del gen de la antocianina
Qué sucede si en vez de una mutación en un nucleótido específico, es en la dotación cromosómica?
Agregar un cromosoma extra, afecta a los demás cromosomas a los que esté alrededor en la cromatina condensada en G1, por falta de espacio, es más por ello a que el tener una dosis extra génica, esto afecta a la arquitectura nuclear a nivel global, es decir, a nivel de todas las células se va a afectar la función de los cromosomas circundantes
Tómate un descanso
Por favor
Qué hay en cada carbono de un nucleótido?
1’ Base nitrogenada
2’ CH2 ó COH, diferencia entre ribosa o desoxirribosa
3’ Extremo ocupado por el nucleótido siguiente (acá en donde actuará o actuó la ADN pol) o libre como COH
5’ (Fuera del anillo) Unión a grupo fosfato, que está unido al nucleótido anterior, o a libre si es un fragmento (esperando ser unido por una ligasa mediante enlace fosfodiéster) (o sólo libre si es el extremo final)
Por qué el ADN es antiparalelo?
Para que calcen los puentes de Hidrógeno de las bases nitrogenadas, entonces deben de estar antiparalelas (5’ a 3’ con cadena 3’ a 5’)
La ADN pol necesita de un extremo
3’ OH libre (para poder usar la energía de sus dXTP) libreando dos grupos fosfato
Por qué la replicación del ADN se demora 8 horas, y no 462 horas?
Porque tiene varios orígenes de replicación, los cuales aumentan la eficencia del proceso
Qué es un origen de replicación?
Un segmento de ADN ricos en Guanina y Citosina en humanos (en levaduras es rico en A y T), el cual es reconocido por complejos proteicos de reconocimiento del sitio de origen (ORC, origin recognition complex)
Qué hacen los ORC?
Reclutan a proteínas y a la helicasa durante G1, formando el complejo pre replicativo para preparar a la célula para S, en donde este complejo se fosforila, provocando que la helicasa separe las hebras, y otros complejos proteicos también formen la burbuja de replicación
De qué depende el que todos, ninguno, o algunos orígenes de replicación sean reconocidos y activados por los ORC?
Del tipo celular y de problemas durante la replicación
Qué es una burbuja de replicación (replicón)?
Un origen de replicación, en donde el ADN comienza a ser separado (y posteriormente, cuando se dirigen a lugares específicos, el ADN es replicado), el cuál además presenta dos horquillas de replicación (lugares en donde el ADN está siendo desenrollado)
Los orígenes de replicación unidos a ORC se activan todos al mismo tiempo. Esta afirmación ¿Es V o F?
Falsa, pueden ocurrir en momentos distintos durante la etapa S
Hacia qué lugar específico deben de dirigirse espacialmente las burbujas de replicación para empezar la síntesis de ADN? (¿En dónde se encuentran concentradas al proteínas y enzimas de las que hablábamos antes, como SSB, topoisomerasas, ADN pol’s, etc?)
En las factorías de replicación, cada factoría acepta de 12 a 40 burbujas de replicación, sean de diferentes o del mismo cromosoma
Las factorías de replicación se activan todas al mismo tiempo. Esta afirmación ¿Es V o F?
Falsa, pues las factorías de replicación en
Eucromatina (Cromatina descondensada): Replica temprano en la fase S
Heterocromatina perinuclear y periférica (condensada) Replica tardío en la fase S, pues debe de ser descondensada
Describa los propuestos mecanismos/modelos de la replicación del ADN
- Conservativo: Las hebras antiguas quedan unidas, al igual que las nuevas (Dos ADN’s bicatenarios, una materna original y otra hija recién sintetizada)
- Semiconservativo (Watson y Crick): Una hebra antigua genera una hebra nueva, con la cual queda unida (Dos ADN’s bicatenarios mixtos, con una hebra original y otra nueva sintetizada)
- No conservativo/Dispersivo (Max Delbruck): Hay sectores nuevos y otros antiguos (Dos ADN’s bicatenarios mixtos, con regiones aleatorias originales y otras nuevas sintetizadas)
Describa el experimento de Meselson y Stahl
Nitrógeno 15 (isótopo estable con 8 neutrones, más pesado)
Nitrógeno 14 (isótopo estable con 7 neutrones, más liviano)
(Ambos poseen 7 protones, súmale los neutrones y tienes el nombre del nitrógeno por su masa atómica)
(El nitrógeno es componente fundamental de las bases nitrogenadas)
(Para medir la presencia, se ve en una columna de Cloruro de Cesio, en donde N15 es desplazada a abajo por peso)
Se cultiva al ADN (de E.coli) en N15 primero (Generación cero) (Barra completamente en N15)
En la primera generación se cultivan a las E.coli en N14 y se obtiene una barra intermedia del peso del ADN, entre N14 y N15 (100% intermedia)
En la Segunda generación se sigue cultivando en N14, y se obtiene una barra intermedia, y otra en N14 (Intensidad 50% intermedia y 50% en N14)
En la Tercera generación se sigue cultivando en N14, y se obtiene una barra intermedia, y otra en N14 (Intensidad 25% intermedia y 75% en N14)
Describa las refutaciones de cada mecanismos de replicación erróneo según el experimento de Meselson y Stahl
Generación cero: No refuta nada
Primera generación: Refuta el modelo conservativo, pues habría una barra completa en N15 y otra en N14
Segunda generación en adelante: Refuta al modelo conservativo, pues obedece al patrón de que la hebra molde sea la que provee la relación de intensidad de la barra intermedia (que es cada vez la mitad según avanza la generación, al igual que cada vez es la mitad de cantidad al agregar el doble de ADN de manera complementaria en la hebra hija), si fuera dispersivo, no habrían dos barras, sino una sola que tiende hacia la barra de N14, pues no habría ningún ADN que no tuviera ambos tipos de Nitrógeno, en nuestro caso, siempre habrán dos ADN’s con una hebra completamente formada por N15 y otra completamente formada por N14, que es representada por la barra intermedia que cada vez se hace de menor intensidad por la proporción en comparación de las nuevas copias hechas 100% por N14
Tómate un descanso
Okay C: (Tómalo en serio, no pases a la siguiente tarjeta aún)
Qué tipos de ADN polimerasas hay en las células eucariontes? (Todas van de 5’ a 3’ por necesitar un extremo 3’ libre)
Alfa: -Actividad primasa (Genera fragmentos de ARN, cebadores) (12 nucleótidos)
-Actividad polimerasa
Posee poca procesividad (por no poseer clamp’s) (obviamente para ambas actividades) (pero permite igualmente iniciar y darle un extremo 3’ libre a las ADN polimerasas gamma y Epsilon (Switch de las polimerasas, intercambio de la alfa por las otras) (20 nucleótidos)
Las siguientes son más procesivas porque tienen a un clamp llamado pcna
Delta: Actividad polimerasa de la hebra retrasada (Al final no es menos procesiva que la epsilon, sólo ocurre que se suelta antes debido a que encuentra más rápido a una doble hebra en la horquilla de replicación, debido a que choca con los fragmentos de okazaki anteriores, algunos dicen que igual sigue, formando cáscaras/alerones/flaps)
Epsilon: Actividad polimerasa de la hebra líder
De una cronología de qué ocurre con los fragmentos de okazaki
- -Se generan en la hebra retrasada en sentido 5’ a 3’ por la polimerasa alfa
- -Se elongan por la polimerasa ¡Gamma! (Recuerda, Delta de Discontinua, entonces la otra, Epsilon, es de la líder, continua; y Delta es de la retrasada discontinua)
Maduración: (Se debe de sacar el ARN, pues puede mutar proteínas por el tema de las interacciones del Uracilo)
3.-Se reemplaza el primer por ADN por una
*Modelo del flap (alerón): La polimerasa gamma del siguiente framento de okazaki (o anterior dependiendo de cuál es la líder y cuál es la retrasada y de hacia cuál horquilla vamos), y la helicasa, terminan empujando al ARN de los primers (y algunos nucleótidos de ADN) de los fragmentos de okazaki, quedando una cáscara (un alerón también llamado flap), el cual es removido por una flap endonucleada (FEN1)
*Modelo de la RNasa H: Una RNasa (removedor de primers), elimina al primer dejando sólo el último nucleótido de ARN (no eliminado porque está asociado por enlace fosfodiéster al ADN sintetizado por la ADN pol alfa) (exonucleasa de 3' a 5')
Luego, la FEN1, en vez de eliminar todo el alerón (que en este caso no existe porque no es empujado el primer por el ADN de la ADN pol delta), elimina sóilo el último nucleótido de ARN (es una exonucleasa 5’)
4.-Se unen los espacios entre fragmento de okazaki y fragmento de okazaki (o se une a la otra hebra líder al otro lado del origen) mediante unan ADN ligasa
La replicación del ADN es un proceso:
- Bidireccional (posee dos horquillas)
- Semiconservativo (Una hebra antigua genera una hebra nueva, con la cual queda unida)
- Semidiscontinuo (Una hebra molde es continua y la otra hebra molde forma fragmentos de okazaki según la dirección a la que sea elongado el ADN hijo)
La adn pol delta y epsilon se asocian al
Factor de Replicación C (RFC) (es una recámara del clamp, como un cartucho de bala, con la bala como el ADN), y este se asocia al Antígeno Nuclear de Células en proliferación (PCNA) (Que es un tipo de CLAMP (una abrazadera deslizante) que forma un homotrímero, es decir, como el revólver), ambos juntos al deslizarse por el ADN forman un complejo CLAMP (un revólver cargado), que acopla a las ADN pol al ADN (procesividad) hasta encontrar a una doble hebra
Qué son las RPA’s? (Replication proteins A)
Impiden que cuando las helicasas abren las hebras, se formen estructuras secundarias que evitan que la ADN pol incorpore nucleótidos (son muy parecidas a las SSB), pero estás exponen a las bases para ser leídas por la ADN pol
Especialmente están en la hebra retardada
La senescencia de las células ocurre por
El estrés de que los telómeros estén desgastados, lo que les lleva a estar en arresto celular (detener completamente el ciclo celular) (senescencia), esto es para evitar al cáncer, además, la proporción de células senescentes determina nuestro envejecimiento
Qué hay en los extremos de los telómeros?
Una cadena monocatenaria, pues sólo la hebra líder puede terminar este extremo, sin embargo, en este mismo extremo 3’ libre que queda, se une el complejo Shelterino (Shelter–>Refugio), el cual es un complejo protector de los telómeros (los cuales son más de 2000 repeticiones de TTAGGG), este complejo permite que el extremo 3’ se gire en una vuelta T (T-loop), permitiéndole unirse a la hebra corta 3’ a 5’, dejando una vuelta d (d-loop) que pasa por encima de este extremo 3’ (el extremo 3’ se devuelve dando una vuelta T, reemplazando por complementariedad de bases el lugar en donde su misma cadena larga usaba antes, permitiéndole hacer un gran nudo en el telómero que evita que se desgaste por razones que no sean de replicación celular)
Qué pasa si no hay unión al complejo Shelterino?
Los extremos libres monocatenarios en la hebra 5’ a 3’ quedarán expuestos, y enzimas como la Ku70/Ku80 (kusuo saiki 70 80, por asociarlo), reconocen a estas cadenas, pensando que son fracturas de hebras, por lo que van a terminar uniendo a este cromosoma con otro cromosoma que tenga un extremo más largo monocatenario, formando las translocaciones (cosa que no ocurre si hay un gran nudo T (T loop), que evita que estas enzimas reconozcan los extremos de los telómeros)
Qué ocurre con el extremo libre desapareado de la hebra líder?
En realidad no está desapareado (algunos lugares dicen que sí, porque el primer no puede ser reemplazado por ADN, pero tomemos como que en realidad la ADN polimerasa sí pudo reemplazarlo)
Entonces necesitamos de la exonucleasa Apolo para que sea cortado y reconocido por el complejo Shelterino (para formar la vuelta T)
