4to parcial Flashcards
Sacar 100!!!
Estructura de nucleotidos
Tienen una base nitrogenada (purinas y pirimidinas), una pentosa monosacarido y 1, 2 o 3 grupos fosfato
Bases puricas
Adenina y Guanina
Bases pirimidica
Citosina, Timina (tiene un grupo metilo) o Uracilo (esta en el ARN)
Nucleosidos
Se produce cuando se añade un azucar pentosa a una base por un enlace N-glucosidico
Azucar ribosa= ribonucleosido (A, G, C y U)
Azucar 2-desoxirribosa= desoxirribonucleosido (A, G, C y T)
Nucleotidos
Cuando se agregan 1 o + grupos fosfatos en un nucleosido
Nucleosido 5’-fosfato
El 1er grupo fosfato se une por un enlace ester al 5’-OH de la pentosa
Monofosfato de Nucleosido
Grupo fosfato se une al carbono-5’ de la pentosa (AMP o adelinato)
Difosfato de nucleosido
Si se añade un 2do o 3er fosfato al nucleosido. (ADP o ATP)
El 2do o 3er fosfatos estan conectados al nucleotido por “un enlace de alta energia”
Sintesis de nucleotidos purinicos
Los atomos del anillo de purinas vienen de aminoacidos (aspartato, glutamina y glicina), CO2 y N10-formiltetrahidrofolato (N10-formil-THF). Se sintetiza en el higado por reacciones que van agregando carbonos y nitrogenos donados a la ribosa 5-fosfato preformada
Sintesis de 5-fosforribosil-1-pirofosfato
PRPP, pentosa activada que participa en la sintesis y captacion de purinas y pirimidinas. Se sintetiza a partir de ATP y ribosa 5-fosfato por la PRPP sintetasa, enzima ligada al cromosoma X que se activa con fosfato inorganico y se inhibe por nucleotidos purinicos
Sintesis de 5-fosforribosilamina
Se sintetiza a partir de PRPP y glutamina, el grupo amida de la glutamina se reemplaza al grupo pirofosfato unido al carbono 1 del PRPP, es el paso determinante catalizado por GPAT, enzima que se inhibe con AMP y GMP y se activa con PRPP
Sintesis de monofosfato de inosina
Son 9 pasos de la biosintesis de nucleotidos purinicos que conducen a la sintesis de IMP, que tiene base hipoxantina, el IMP es un nucleotido purinico madre para AMP y GMP, hay 4 pasos en esta via que requieren a N10-formil-THF como donador de un carbono
Sulfonamidas
Inhibidores sinteticos de la sintesis de purinas, estan diseñados para inhibir el crecimiento de microorganismos de division rapida sin interferir con las funciones de las celulas humanas
Metotrexato
U otros analogos estructurales de acido folico, se usan farmacologicamente para controlar la diseminacion del cancer interfiriendo con la sintesis de nucleotidos y por tanto la sintesis del ADN y ARN
Acido micofenolico
Farmaco inhibidor reversible de inosina monofosfato deshidrogenasa (IMP deshidrogenasa), priva a celulas T y B en rapida proliferacion de componentes clave de los acidos nucleicos, es un inmunosupresor que se usa para evitar el rechazo de injertos.
Sintesis de AMP
La conversion de IMP a AMP usa una via de 2 pasos que necesita de GTP, como fuente de energia y aspartato, como fuente de nitrogeno
Sintesis de GMP
La conversion de IMP a GMP usa una via de 2 pasos que necesita de ATP, como fuente de energia y glutamina, como fuente de nitrogeno
Sintesis de di y trifosfatos de nucleosidos
Los difosfatos se sintetizan a partir de monofosfatos de nucleosido por medio de nucleosido monofosfato cinasas. El ATP suele ser el donador de fosfatos.
Adenilato cinasa
Su actividad es alta en el higado y musculo, donde el recambio de energia de ATP es alto, su funcion es mantener el equilibrio entre nucleotidos de adenina (AMP, ADP y ATP).
Nucleosido difosfato cinasa
Hace que los difosfatos y trifosfatos se interconviertan y tiene una amplia especificidad por el sustrato.
Via de rescate de purinas
Cuando las purinas que resultan del recambio normal de acidos nucleicos celulares o lo poco que se obtiene de la dieta y no se degrada, pueden convertirse en trifosfatos de nucleosidos. Esta via es importante en el cerebro.
La APRT y HGPRT usan PRPP como la fuente del grupo ribosa 5-fosfato. La liberacion de pirofosfato y su hidrolisis por pirofosfatasa hace que las reacciones sean irreversibles.
Sindrome de Lesch-Nyhan
Trastorno ligado al cromosoma X, en donde hay una deficiencia virtualmente completa de HGPRT, provocando una incapcidad de rescatar hipoxantina o guanina, provocando que se produzca acido urico en exceso. A falta de esta via de rescate, hay un incremento en los niveles de PRPP y disminucion de IMP y GMP. Como resultado GPAT tiene mucho sustrato y poco inhibidor y la sintesis de novo de la purina aumenta. Gracias a esto, hay un incremento de la degradacion de purinas y la produccion de grandes cantidades de acido urico, provocando que este sindrome sea la causa hereditaria de hiperuricemia, que con frecuencia resulta en la formacion de piedras de acido urico en los riñones (urolitiasis) y en el deposito de cristales de urato en las articulaciones (artritis gotosa) y los tejidos blandos. Este sindrome se caracteriza por disfuncion motora, deficits cognitivos y trastornos del comportamiento que incluyen la automutilacion
Ribonucleotido reductasa
Enzima que produce 2’-desoxirribonucleotidos a partir de difosfato de ribonucleosido. La enzima esta compuesta por 2 subunidades no identicas R1 (o alfa) y R2 (o beta). La enzima es especifica para la reduccion de difosfatos de nucleosidos purinicos (ADP y GDP) y difosfatos de nucleosidos pirimidicos (CDP y UDP) a sus formas desoxi (dADP, dGDP, dCDP y dUDP). Los donadores inmediatos a los atomos de hidrogeno son 2 grupos sulfihidrilo (-SH) de la enzima R1, que forman un enlace disulfuro durante la reaccion.
Para que se continue la produccion de desoxirrubonucleotidos, el enlace disulfuro debe reducirse. La fuente de equivalentes reductores es la tiorredoxina, que tiene 2 residuos de cisteina separados por 2 aminoacidos en la cadena peptidica. Los 2 grupos de -SH de tiorredoxina donan sus atomos de hidrogeno a la ribonucleotido reductasa y forman un enlace disulfuro
Tiorredoxina reductasa
Para que la tiorredoxina continue con su funcion se debe de reducir. Los equivalentes reductores se obtienen de NADPH+H y la reaccion es catalizada por tiorredoxina reductasa
Regulacion de sintesis de desoxirribonucleotidos
La ribonucleotido reductasa mantiene equilibrado los desoxirribonucleotidos requeridos para la sintesis de ADN, el R1 tiene 2 sitios alostericos implicados en la regulacion enzimatica.
- Sitios activos: si dATP se une a los sitios activos en R1 se inhibe la actividad catalitica y evita la reduccion de cualquiera de los 4 difosfatos de nucleosidos, asi se evita la sintesis de ADN y explica la toxicidad de los niveles aumentados de dATP.
- Sitios de especificidad del sustrato: la union de los trifosfatos de nucleosido en sitios de especificidad del sutrato en R1 regula la especificidad del sus trato y causa un incremento en la conversion de diferentes especies de ribonucleotidos a desoxirribonucleotidos
Hidroxiurea (hidroxicarbamida)
Inhibe a la ribonucleotido reductasa, por lo que se inhibe la generacion de sustratos para la sintesis de ADN, se usa en el tratamiento de canceres como melanoma, en el tratamiento de anemia de celulas falciformes, sin embargo, el incremento en hemoglobina fetal que se ve con hidroxiurea se debe a cambios en la expresion de genes y no a la inhibicion de ribonucleotido reductasa.
Degradacion de acidos nucleicos en el intestino delgado
Las ribonucleasas y desoxirribonucleasas hidrolizan el ARN y ADN hasta obtener oligosacaridos que se hidrolizan aun mas por medio de fosfodiesterasas produciendo una mezcla de 3’ y 5’-mononucleotidos, las nucelotidasas eliminan los grupos fosfato hidrolicamente y se liberan nucleosidos que entran a los enterocitos por medio de transportadores dependientes de sodio y se degradan por nucleosidasas a bases libres mas ribosa 1-fosfato. Las bases puricas derivadas de la dieta se degradan a acido urico en los enterocitos, la mayor parte del acido urico entra en la sangre y se excreta en la orina
Formacion de acido urico
- Se elimina un grupo amino del AMP para producir IMP por la AMP (adenilato) desaminasa o apartir de la adenosina para producir inosina (hipoxantina-ribosa) por la adenosina desaminasa
- El IMP y GMP se convierten a nucleosidos (inosina y guanosina) por 5’-nucleotidasa
- La purina nucleosido fosforilasa convierte la inosina y guanosina a sus bases puricas (hipoxantina y guanina)
- La guanina se desamina para formar xantina
- La hipoxantina se oxida a xantina por la xantina oxidasa (XO), la xantina se oxida a acido urico
Gota
Trastorno que se inicia por altos niveles de acido urico en la sangre (hiperuricemia), que puede conducir al deposito de urato monosodico (UMS) en las articulaciones y a una respuesta inflamatoria hacia los cristales, lo cual provoca artritis gotosa. Las masas nodulares de cristales de UMS (tofos) se pueden depositar en los tejidos blandos y resultar en gota tofacea cronica, tmb pueden formarse calculos de acido urico en el riñon (urolitiasis). El dx necesita de aspiracion y analisis del liquido sinovial de la articulacion afectada (o del material de un tofo) por medio de microscopia de luz polarizada para confirmar la presencia de cristales de UMS en forma de agujas
Tratamiento de gota
Se usa agentes antiinflamatorios, colchina, farmacos esteroides, como: prednisona, y medicamentos esteroides como: indometacina. Las estrategias terapeuticas a largo plazo ayudan a reducir el nivel de acido urico y prevenir el deposito de cristalesde UMS
Baja excrecion: agentes uricosuricos como probenecid o sulfinpirazona
Cantidades excesivas de acido urico: alopurinol inhibe la sintesis del acido
Deficiencia ADA
Hay acumulacion de adenosina que se convierte en su ribonucleotido o desoxirribonucleotido por las cinasas. Cuando hay niveles altos de dATP, se inhibe la ribonucleotido reductasa y se evita la produccion de nucleotidos que tienen desoxirribosa, provocando que las celulas no tengan ADN ni puedan dividirse.
Forma mas grave= enfermedad de inmunodeficiencia combinada grave (SCID), que involucra la disminucion de celulas T, B y asesinas naturales (NK).
Tx: transplantes de medula osea, terapias de reemplazo enzimatico y genetica, sin el tratamiento hay muerte por infeccion
Deficiencia de purina nucleosido fosforilasa (PNP)
Resulta en una inmunodeficiencia menos grave que ADA y afecta principalmente a las celulas T, hay infecciones recurrentes y retraso del neurodesarrollo
Sintesis de pirimidinas
El anillo pirimidico se sintetiza antes de unirse a la ribosa 5-fosfato donada por PRPP. Las fuentes de los atomos son: glutamina, CO2 y aspartato
Sintesis de carbamoil fosfato
Es el paso regulado de la via de sintesis de pirimidinas, el carbamoil fosfato se sintetiza a partir de glutamina y CO2 por la carbamoil fosfato sintetasa (CPS) II.
Inhibidor: trifosfato de uridina
Activador: PRPP
Sintesis de acido orotico
El 2do paso en la sintesis de pirimidinas es la formacion de carbamoil a aspartato por la aspartato transcarbamoilasa.
Luego, el anillo de pirimidina se cierra por la dihidroorotasa. El dihidroorotato se oxida para producir acido orotico (orotato)
Dihidroorotato deshidrogenasa
Proteina de la membrana mitocondrial interna que produce orotato
CAD
3 dominios cataliticos que realizan las primeras 3 actividades de la sintesis de pirimidinas. CPS II, aspartato transcarbamoilasa y dihidroorotasa
Sintesis de nucleotidos pirimidicos
Anillo pirimidico se convierte en el nucleótido orotidina monofosfato (OMP), la enzima orotato fosforribosiltransferasa produce OMP y libera pirofosfato hacienco la reacción irreversible. El OMP se descarboxila a UMP por orotidilato descarboxilasa. La fosforribosiltransferasa y descarboxilasa son dominios catalíticos separados de UMP sintasa
Aciduria orotica hereditaria
Deficiencia de una o ambas actividades de UMP sintasa, que resultan en la presencia de acido orotico en la orina
dUTPasa
La UMP se fosforila a UDP y UTP, el UDP es sustrato de la ribonucleotido reductasa, que genera dUDP, que se fosforila a dUTP, el cual se hidroliza a dUMP por la dUTPasa.
Por eso, esta enzima es muy importante en la disponibilidad reductora de dUTP cono sustrato para la sintesis de ADN y se previene la incorporacion erronea de uracilo en el ADN
Sintesis de trifosfato de citidina
El CTP se produce por la aminacion del UTP por la CTP sintetasa, donde la glutamina proporciona el nitrogeno. Parte de este CTP se desfosforila a CDP, sustrato de ribonucleotido reductasa. El producto dCDP puede fosforilarse a dCTP para la sintesis de ADN o desfosforilarse a dCMP que se desamina a dUMP
Sintesis de monofosfato de desoxitimidina
El dUMP se convierte en dTMP por timidilato sintasa, que usa N5, N10-metilen-THF, como fuente de grupo metilo. THF contribuye con una unidad de carbono y tambien con 2 atomos de hidrogeno del anillo de pteridina, lo cual resulta en la oxidacion de THF a DHF.
Inhibidores de timidilato sintasa
Analogos de timina: 5-fluorouracilo, que sirven como agentes antitumorales.
El 5-Fluorouracilo se convierte a 5-FdUMP, se une de manera permanente a timidilato sintasa inactiva haciendo que el farmaco sea un inhibidor suicida.
El DHF se reduce a THF por la dihidrofolato reductasa, enzima que se inhibe con metotrexato. Al reducir el suministro de THF, se inhibe la sintesis de purinas, y al evitar la metilacion de dUMP a dTMP, tmb disminuye la disponibilidad del componente esencial del ADN. La sintesis de ADN se inhibe y el crecimiento celular se hace mas lento, estos farmacos son para tratar cancer
Tx para infecciones por virus herpes simplex y virus de inmunodeficiencia humana
Aciclovir y AZT, cada uno inhibe la ADN polimerasa viral
Degradacion y via de rescate de pirimidinas
El anillo pirimidinico se rompe y se degrada para dar productos solubles como: la beta-alanina (degradacion de CMP y UMP) y beta-aminoisobutirato (degradacion de TMP) con la produccion de amoniaco y CO2. Las bases pirimidicas pueden rescatarse como nucleosidos, los cuales se fosforilan a nucleotidos.
El rescate de nucleosidos pirimidinicos es la base para el uso de uridina en el tratamiento de la aciduria orotica hereditaria
Transcripcion
Sintesis de ARN, primera etapa de la expresion de la informacion genetica
Traduccion
El codigo contenido en las moleculas de ARN mensajero se traduce y asi se completa la expresion del gen.
Dogma central
El flujo de informacion del ADN al ARN y a las proteinas, permite describir a todos los organismos, con excepcion de algunos virus que tienen ARN como deposito de su informacion genetica
Estructura del ADN
El ADN es un polimero de monofosfatos de desoxirribonucleosidos (dNMP) unidos covalentemente por medio de enlaces fosfodiester 3’—>5’
Tiene 2 cadenas que se enrollan entre si, formando una doble helice.
Eucariotas: el ADN se encuentra relacionado con diversos tipos de proteinas (nucleoproteinas) en el nucleo
Procariotas: el complejo proteina-ADN esta presente en el nucleoide
Enlaces fosfodiester 3’—->5’ de ADN
Unen el grupo 3’-hidroxilo de la desoxipentosa de un nucleotido al grupo 5’-hidroxilo de la desoxipentosa de un nucleotido adyacente a traves de un grupo fosforilo. La cadena larga no ramificada resultante tiene polaridad, con un extremo 5’ (fosfato libre) y un extremo 3’ (hidroxilo libre).
Se escribe del extremo 5’ hacia el extremo 3’ de la cadena. Los enlaces fosfodiester de los nucleotidos pueden hidrolizarse por las desoxirribonucleasas y ribonucleasas
Doble helice de ADN
Las cadenas se enrollan alrededor del eje helicoidal. Las cadenas estan emparejadas de manera antiparalela (extremo 5’ de una cadena con extremo 3’ de la otra cadena). En la helice de ADN, el esqueleto hidrofilo de desoxirribosa-fosfato de acada cadena esta en la parte externa de la molecula y las bases hidrofobas estan en la parte interna. Tienen surcos mayores y menores que proporcionan un acceso para la union de las proteinas reguladoras a sus secuencias de reconocimiento especificas a lo largo de la cadena del ADN
Antineoplasicos
Como actinomicina D, ejercen su efecto citotoxico interponiendose en el surco estrecho de la doble helice del ADN, interfiriendo en la sintesis del ADN y del ARN
Emparejamiento de bases
Las bases de una cadena del ADN se emparejan con las bases de la 2da cadena. Adenina: Timina y Citosina: Guanina. Las bases se disponen perpendiculares al eje de la helice. Una cadena de polinucleotidos de la doble helice del ADN es siempre el complemento de la otra.
Los pares bases se mantienen unidos por enlaces de hidrogeno. 2 entre A y T y 3 entre G y C, estos enlaces estabilizan la estructura de doble helice
Regla de Chargaff
Esta regla lo lleva el emparejamiento especifico de las bases. Y dice que en todo ADN bicantenario, la cantidad de adenina es = a la cantidad de timina, la cantidad de guanina es = a la cantidad de citosina y la cantidad total de purinas (A+G) es = a la cantidad total de pirimidinas (T+C).
Separacion de las 2 cadenas de ADN
Se separan cuando se rompen los enlaces de hidrogeno entre las bases emparejadas, la rotura puede hacerse en un laboratorio si se altera el pH de la solucion del ADN de modo que se ionicen las bases del nucleotido o si se calienta una solucion (los enlaces fosfodiesteres covalentes no se rompen con esto). La desnaturalizacion (perdida de estructura helicoidal) se controla midiendo su absorbancia a 260 nm. En condiciones adecuadas, las cadenas complementarias del ADN pueden volver a formar la doble helice por renaturalizacion o reemparejamiento
Temperatura de fusion
La temperatura a la cual se pierde la mitad de la estructura helicoidal
Forma B
Descritas por Watson y Crick, es una helice dextrogira con 10 pares de bases por vuelta o giro de 360 grados de la helice y con los planos de las bases perpendiculares al eje helicoidal, se cree que el ADN cromosomico consta sobretodo de ADN-B
Forma A
Se produce deshidratando moderadamente la forma B, es una helice dextrogira con 11 pares de bases por vuelta y los planos de los pares bases estan inclinados 20 grados con respecto a la perpendicular al eje helicoidal, esta conformacion se encuentra en los hibridos ADN-ARN o en las regiones de doble cadena de ARN-ARN
Forma ADN-Z
Helice levogira que tiene 12 pares bases por vuelta, en las regiones del ADN con secuencia de purinas y pirimidinas alternas pueden producirse estiramientos de ADN-Z de forma natural.
Funciones de la formas B y Z del ADN
Las transiciones entre las formas helicoidales B y Z del ADN pueden desempeñar una funcion en la regulacion de la expresion genica
ADN circular
Esta superenrollado, la doble helice cruza sobre si misma una o + veces, puede ser un superenrollado positivo (torcion excesiva) o un superenrollado negativo (torcion insuficiente), el superenrollado es un tipo de estructura terciaria que compacta al ADN
Replicacion del ADN
Se separan las 2 cadenas de la doble helice del ADN y cada una puede servir como plantilla para la replicacion/sintesis. Es una replicacion semiconservadora, ya que el duplex original se separa en 2 mitades y cada una de las cadenas originales permanece intacta en cada uno de los 2 duplex nuevos.
Enzimas: polimerasas dirigidas por una plantilla y requieren Mg y pueden sintetizar la secuencia complementaria de cada cadena con fidelidad. El comienzo de la replicacion de ADN compromete a la celula a continuar el proceso hasta que se ha replicado el genoma entero
Separacion de las cadenas complementarias (procariotas)
Primero se separan o “funden” en una pequeña region porque las polimerasas usan el ADN monocatenario como plantilla. La replicacion del ADN comienza en una unica secuencia de nucleotidos, en un sitio conocido como: replicacion u ori u ori C, el cual tiene segmentos cortos ricos en AT que facilitan la fusion
Formacion de la horquilla de replicacion
Las 2 cadenas se separan y ocurre una sintesis en las 2 horquillas de replicacion que se alejan del origen en direcciones opuestas (bidireccional) generando una burbuja de replicacion
Proteina AdnA
Va a iniciar la replicacion al unirse a secuencias nucleotidicas especificas en el oriC, region rica en AT, la fusion/separacion de cadenas resulta en una region corta y localizada de ADN monocatenario
Helicasas del ADN
Se unen al ADN monocatenario y se mueven hacia la region bicatenaria vecina y fuerzan la separacion de las cadenas, desenrollan a la doble helice, necesitan de ATP
Proteinas de union al ADN monocatenario
Se unen al ADN de una sola cadena, las proteinas USC actuan alterando el equilibrio entre el ADN bicatenario y el ADN monocatenario en la direccion de las formas de cadena simple, estas proteinas mantienen separadas a las 2 cadenas de ADN en el area de origen de replicacion, proporcionando asi la plantilla de cadena simple requerida por las polimerasas, y protegen al ADN de las nucleasas que degradan al ADN monocatenario
Topoisomerasas del ADN tipo I
Enzima que escinde de manera reversible una cadena de doble helice, tiene actividad de corte y resellado de las cadenas, no ocupa ATP, parece que almacena la energia del enlace fosfodiester que escienden y vuelven a usar esa energia para resellar la cadena. Cada que se crea una muesca transitoria en una cadena de ADN, se pasa la cadena intacta a traves de la rotura antes de volver a sellarla, y asi relaja a los superenrollamientos acumulados
Topoisomerasas del ADN tipo II
Enzima que se une con fuerza a la doble helice del ADN y genera roturas transitorias en ambas cadenas, luego la enzima causa un segundo estiramiento de la doble helice de ADN para que pase a traves de la rotura y por ultimo vuelve a sellarla. Requiere de ATP puede liberar los superenrollamientos positivos y negativos
ADN girasa
Una topoisomerasa tipo II que esta en bacterias y plantas, tiene la capacidad de introducir superenrollamientos negativos en el ADN circular relajado usando energia de la hidrolisis de ATP. Esto facilita la replicacion de ADN porque los superenrollamientos negativos neutralizan los superenrollamientos positivos, tambien ayuda ala separacion transitoria de las cadenas, necesaria durante la transcripcion
Cadena adelantada
Cadena que se copia en direccion de la horquilla de replicacion, se sintetiza de forma continua
Cadena retrasada
Cadena que se copia en la direccion que se aleja de la horquilla de replicacion se sintetiza de manera discontinua, es decir, se copian pequeños fragmentos del ADN cerca de la horquilla de replicacion, estos fragmentos son fragmentos de Okazaki, se unen/ligan por la ligasa para convertirse en una sola cadena continua
Polimerasas del ADN
Son responsables de copiar las plantillas de ADN y solo pueden leer las secuencias de nucleotidos originales en direccion 3’—>5’ y sintetizan las cadenas nuevas de ADN en direccion 5’—–>3’ (antiparalela), por consiguiente, comenzando con una doble helice original, los 2 tramos de cadenas de nucleotidos recien sintetizados deben crecer en direcciones opuestas
ARN iniciador
Tramo corto de una base de ARN emparejada con la plantilla de ADN, con lo que forma un hibrido de doble cadena de ADN-ARN. El ARN iniciador lo necesita la ADN polimerasa para iniciar la sintesis de una cadena de ADN complementaria.
El grupo hidroxilo libre en el extremo 3’ del iniciador de ARN sirve como 1er aceptor de un desoxinucleotido por accion de la ADN polimerasa
Primasa (AdnG)
ARN polimerasa especifica, sintetiza cortos fragmentos de ARN que son complementarios y antiparalelos de la plantilla del ADN. Los sustratos para este proceso son los trifosfatos de 5’-ribonucleosidos y se libera pirofosfato mientras se añade cada ribonucleosido monofosfato mediante la formacion del enlace fosfodiester 3’—–>5’
Primosoma
La adicion de la primasa convierte el complejo preiniciador de proteinas necesario para la separacion de las cadenas de ADN en un primosoma, el primosoma genera ARN iniciador necesario para la sintesis de la cadena adelantada e inicia con la formacion de fragmentos Okazaki en la sintesis de cadena retrasada discontinua
ADN polimerasa III
Usando al grupo hidroxilo 3’ del ARN iniciador como el aceptor del 1er desoxirribonucleotido, la ADN pol III comienza a añadir nucleotidos a lo largo de la plantilla de cadena unica que especifica la secuencia de bases de la nueva cadena sintetizada. Es una enzima procesiva gracias a que su subunidad beta forma un anillo que rodea y se mueve a lo largo de la cadena de ADN que sirve de plantilla, actuando como una pinza deslizante por el ADN. La cadena nueva crece en direccion 5’—>3’, antiparalela a la cadena original.
Para la elongacion de ADN, se necesita de: dATP, dTTP, dCTP y dGTP
Correccion del ADN recien sintetizado
La ADN pol III tiene actividad polimerasa 5’—>3’ y una actividad correctora (exonucleasa 3’—->5’)
Exonucleasa 3’—->5’ corrige el error en direccion opuesta a la polimerizacion, va a eliminar hidrolicamente el nucleotido mal colocado
Polimerasa 5’—->3’ sustituye por el nucleotido correcto
Escision de los ARN iniciadores y su sustitucion por ADN
La ADN pol III continua la sintesis del ADN en la cadena retrasada hasta que queda bloqueada por la proximidad de un ARN iniciador, cuando esto ocurre, el ARN se escinde y el hueco se llena por la ADN pol I
ADN polimerasa I
Primero localiza el espacio/muesca entre el extremo 3’ del ADN recien sintetizado y el extremo 5’ del ARN iniciador adyacente, luego la actividad de la exonucleasa 5’—>3’ elimina hidrolicamente los nucleotidos del ARN qu estan por delante de ella, moviendose en direccion 5’—>3’, luego la actividad de polimerasa 5’—>3’ los sustituye por desoxirribonucleotidos y sintetiza ADN en direccion 5’–>3’, mientras se sintetiza el ADN, tmb corrige usando la actividad exonucleasa 3’—>5’ para eliminar los errores. Esta eliminacion/sintesis/correccion continua hasta que el ARN cebador se ha degradado por completo y el hueco se llena de ADN
Comparacion de las actividades de las exonucleasas 5’–>3’ y 3’—>5’
La actividad de exonucleasa 5’—>3’ de la ADN pol I permite que la polimerasa se mueva en direccion 5’—>3’ para eliminar de forma hidrolica uno o + nucleotidos del extremo 5’ del ARN iniciador
La actividad de exonucleasa 3’—>5’ de la ADN pol I y III permite que las polimerasas, que se mueven de 3’—>5’, eliminen de manera hidrolitica un nucleotido mal colocado a la vez del extremo 3’ de una cadena de ADN en crecimiento
ADN ligasa
El enlace fosfodiester final entre el grupo 5’-fosfato en el ADN sintetizado por la ADN pol III y el grupo 3’-hidroxilo en el ADN generado por ADN pol I, esta catalizado por la ADN ligasa y requiere de energia
Terminacion en E. coli
Esta medida por la union especifica de secuencia de la proteina Tus (sustancia de uso de la terminacion) a los sitios de terminacion de la replicacion en el ADN, deteniendo el movimiento de la horquilla de replicacion
Diferencias de la replicacion de ADN en eucariotas
Hay multiples origenes de replicacion en las celulas eucariotas, proteinas de reconocimiento de origen eucariota, proteinas de union al ADN monocatenario y ADN helicasas dependientes de ATP y los ARN iniciadores son eliminados por RNasa H y la endonucleasa colgajo 1 (FEN1)
Ciclo celular eucariota
Los acontecimientos que rodean la replicacion del ADN eucariota y la division celular (mitosis) estan coordinados para producir el ciclo celular. El periodo que precede a la replicacion se denomina fase G1 (Gap1). La replicacion de ADN esta en la fase S (sintesis) , luego esta la fase G2 y al ultimo mitosis.
Las celulas que se han dejado de dividirse (linfocitos T maduros), salen del ciclo celular y estan en fase G0 aunque pueden estimularse para entrar a G1 y reanudar la division. Hay 2 clases de proteinas que controlan el progreso de una celula durante el ciclo celular y son: ciclinas y las cinasas dependientes de ciclinas (Cdk)
Pol alfa
ADN polimerasa de eucariotas, es una enzima de multiples subunidades, una de ellas tiene la actividad primasa, que inicia la sintesis de cada cadena adelantada y al principio de cada fragmento Okazaki en la cadena retrasada, sintetiza un ARN iniciador corto que despues se extiende por la actividad polimerasa 5’—>3’ de la pol alfa, que genera un fragmento de ADN
