BLOQUE I Flashcards
replicación: que es, características, donde ocurre en eucariotas y sus etapas
La replicación es un mecanismo por lo cual se va a replicar al ADN, ocurre en el núcleo de las eucariotas. Tiene 3 características principales:
bidireccional
semiconservativa
semidiscontinua
Está dividida en 3 etapas, que son:
iniciación: se reconoce a la O.R., desnaturaliza al ADN y se sintetiza el cebador
enzimas: ADN primasa, helicasa, topoisomerasa + prot SSB
elongación: sintetiza la nueva cadena por la ADN poli (sintetiza en sentido 5´-3´y lee en 3´- 5´)
terminación: saca al cebador y separa las hebras. ADN poli 1 saca al cebador pues tiene función exonucleasa 5´- 3´
¿Cuáles son los tipos de daño del ADN?
Los daños en el ADN puede ser por agentes exógenos como los rayos U.V. y las radiaciones, o pueden ser por agentes endógenos como alquilaciones, oxidaciones, errores en la replicación…
apareamientos incorrectos
Incorporación ocasional de nucleótidos incorrectos por la adn poli pero ella misma hace la corrección con su función exonucleasa 3´- 5.
tautomerización (más frecuente)
Es un proceso químico en el que una molécula cambia de forma, alternando entre dos isómeros que se diferencian en la posición de un átomo (generalmente un átomo de hidrógeno) y de un enlace doble. Un ejemplo común es la automatización de bases nitrogenadas en el ADN, lo que puede provocar errores de apareamiento durante la replicación. (producen apareamientos incorrectos).
bases anormales
Desaminación: consiste en la pérdida de un grupo amino. Ej. si la citosina pierde su grupo amino se convierte en uracilo y de esta manera produce un error en lo apareamento. “”forma otra b.n”
despurinización: es la pérdida espontánea de enlace glucosídico. Genera sitio AP.
oxidación: hecho por agentes oxidantes o sea, agrega O2.
alquilación: hecho por agentes alquilantes, o sea, adiciona un alquilo (metilos).
ausencia de bases
Ocurre por la ruptura de enlaces glicosídicos, o sea, enlaces que unen el azúcar a la b.n.
dímeros de pirimidina
Ocurre cuando el ADN es expuesto a la luz U.V. Ej. dímeros de timina (T-T)
aductos
El benzopireno (compuesto del humo del tabaco) produce daños en el ADN, ya que se puede unir a las bases.
lesiones del esqueleto del ADN
Ruptura de la cadena de ADN por la exposición a radiaciones ionizantes, radicales libres, etc.
cuales son los mecanismos de reparación en eucariotas
Si hay lesión en una sola hebra la reparación se da por apareamientos incorrectos, directo o por escisión de bases o del nucleótido. Pero si la lesión es en las dos hebras el mecanismo de reparación es hecho por recombinación o por translesión.
Reparación por apareamiento incorrecto: Este mecanismo corrige errores cometidos durante la replicación, como un nucleótido mal apareado. La cadena que contiene el nucleótido incorrecto es identificada y cortada por exonucleasas, y luego el ADN polimerasa sintetiza el segmento correcto.
Reparación directa: Un ejemplo clásico es la reparación de una guanina metilada, que puede aparearse incorrectamente con citosina. Una enzima específica transfiere el grupo metilo de la guanina a sí misma (se autometila), quedando inactiva después de corregir el error. Este mecanismo no es muy eficiente, ya que la enzima se inactiva permanentemente, lo que obliga a la célula a sintetizar más, lo que consume mucha energía.
Reparación por escisión de bases: La célula detecta bases dañadas o ausentes. La enzima ADN glicosilasa corta la base defectuosa, generando un sitio AP (apurínico o apirimidínico). Luego, una endonucleasa y una exonucleasa eliminan el esqueleto de azúcar y fosfato del sitio AP, permitiendo que el ADN polimerasa lo rellene. Finalmente, el ADN ligasa sella la cadena.
Reparación por escisión de nucleótidos: Este mecanismo corrige grandes distorsiones en la doble hélice, como los dímeros de pirimidina. Se identifican estos errores y se hacen cortes alrededor del área dañada, eliminando un fragmento de ADN. Estos cortes son realizados por nucleasas, y luego el ADN es reparado.
Reparación por recombinación: Ocurre después de la fase S del ciclo celular, cuando hay rupturas en la doble hebra de ADN. Para repararlas, se utiliza la información de los cromosomas homólogos, frenando la replicación mientras se completa el proceso.
Reparación por translesión: Este mecanismo se activa cuando el ADN polimerasa encuentra una lesión que no ha sido reparada. En lugar de detenerse, una ADN polimerasa de baja fidelidad (de translesión - son polimerasas que no dependen del apareamiento de bases de la cadena molde) sintetiza el ADN de manera aleatoria, sin depender del apareamiento de bases, sin leer el molde correctamente. Esto introduce mutaciones, pero permite que la célula continúe con la replicación.
¿Qué es la recombinación génica?
Es el reordenamiento de la información genética dentro y entre moléculas de ADN.
¿Cuáles son las funciones de la recombinación genética?
participar de los sistemas de reparación de ADN especializados; regula la expresión génica; contribuir para la segregación correcta de los cromosomas; mantiene la diversidad genética (crossing over).
¿Cuáles son los tipos de recombinación genética que hay? Explique.
Hay al menos 3 tipos: recombinación genética homóloga, específica de sitio y la transposición de ADN.
recombinación genética homóloga
crossing-over: es el entrecruzamientos de los cromosomas homólogos
Reparación de horquillas bloqueadas: Este mecanismo ayuda a reparar varios tipos de lesiones en el ADN. Ocurre cuando la replicación se detiene debido a un daño que bloquea el avance de la horquilla de replicación (el punto donde las dos hebras de ADN se separan para copiarse). Este daño es reconocido por una exonucleasa, que degrada el ADN dañado dejando un extremo 3’ libre. Este extremo migra hacia el cromosoma homólogo “sano” y utiliza su hebra como molde, formando un intermediario de Holliday (heteroduplex). Una vez reparado, la horquilla vuelve a su forma original y la replicación continúa.
recombinación específica de sitio: es un proceso en el que se reorganizan segmentos de ADN en lugares muy concretos, llamados sitios de recombinación. Estos sitios son reconocidos por unas enzimas especializadas, las recombinasas, que facilitan la unión de los segmentos de ADN y permiten el intercambio entre ellos. Hay 2 tipos de recombinasas: serina recombinasa y tirosina recombinasa, y según el tipo de reordenamiento podemos tener 3 tipos: inserción, deleción y inversión.
Transposición de ADN: son segmentos de ADN presentes en casi todas las células que se mueven o saltan de un lugar del cromosoma (sitio dador) a otro sitio en el mismo o otro cromosoma (que sería al sitio receptor). Esto puede provocar problemas y a consecuencia generar que se inserte en genes y así produciendo la supresión completa de la función génica o puede insertarse dentro de una secuencia reguladora y así producir cambios en la expresión de un gen.
que es mutación?
La mutación es un cambio permanente en la secuencia de nucleótidos o en la organización del ADN. Son alteraciones estables del material hereditario, muchas de esas afectan negativamente al organismo y son las causas de las enfermedades genéticas. Pero no siempre son malignas, pues también van a generar las diversidades evolutivas.
Clasificación de las mutaciones
Las mutaciones clasifican según la supervivencia del individuo y en relación a eso puede ser letal, subletales y supervitales; según el tipo de tejido que ocurren pueden ser somáticas o germinales y según la extensión del cambio originado.
¿Cómo se categoriza a esas mutaciones?
Las mutaciones van a ser categorizadas en 3 grandes categorías, que son:
mutaciones genómicas: esas mutaciones van a afectar al número de cromosomas de la célula, ocurren por errores en la segregación de los cromosomas durante la división celular. Ejemplo: trisomía del par 21.
mutaciones cromosómicas: esas alteran la estructura de un cromosoma.
mutaciones génicas: alteran genes mediante una pequeña modificación (1 solo nucleótido) o cambios en millares de b.n.
¿Cómo se clasifica a las mutaciones génicas?
- mutaciones con cambio de sentido: se sustituye un nucleótido por otro y el nuevo codón no codifica para el mismo aa. Este cambio puede generar a una proteína igualmente funcional o una proteína incapaz de cumplir su función a depender de dónde se ubique el aa.
- mutaciones sin sentido: sustituye un nucleótido por otro y este nuevo codón resulta ser un codón STOP (UGA, UAG y UAA) pero también puede ser que un codón STOP se convierta en un codón codificante. Con eso se obtienen proteínas más cortas o más largas a depender del codón.
- mutaciones con corrimiento del marco de lectura: puede ser una deleción o inserción de uno o dos nucleótidos causando así un corrimiento del marco de lectura de los codones. La proteína resultante no será funcional.
- Deleción: Es la pérdida de un fragmento de ADN en un cromosoma. Esto puede eliminar uno o más genes y alterar la función genética.
- Inserción: Es cuando se agrega un fragmento de ADN adicional en un cromosoma. Puede interrumpir la secuencia normal de un gen o afectar su regulación.
- mutaciones silenciosas: son cuando se cambia un par de bases pero el codón codifica para el mismo aa.
- mutaciones neutras: la mutación produce cambios de un aa a otro pero eses aa tienen propiedades químicas similares, por ejemplo cambiar la lys por la arg (ambos son aa básicos).
En qué consiste la transcripción?
Se copia la información del ADN a un ARN y a partir de ese va a poder traducir en proteínas (proceso denominado traducción). Ocurre en 4 fases:
preiniciación: FT interactúa con la secuencia promotora (en ADN) (ej. caja TATA)
Para que se inicie ese mecanismo es necesario que FT encuentren a las secuencias promotoras y de ese complejo permite la unión de la ARN polimerasa. En esta etapa es muy importante la participación de enhancer que va a favorecer o inhibir a la unión del promotor al FT.
iniciación: ARN polimerasa une al FT + promotor así teniendo acceso a la cadena molde (separa las hebras).
Elongación: ARN polimerasa sintetiza ARN mediante complementaridade de bases.
terminación: se da cuando los FT dejan la cadena.
En la transcripción vamos a tener procesos co-transcripcionales y postranscripcionales, conocidos también como maduración de ese ARN, que son: adición de la CAP 5´ (proceso co-transcripcional), splicing y la adición de la cola poli-A (postranscripcionales).
¿Qué son los genes constitutivos?
Son aquellos genes cuyos productos son necesarios constantemente en la célula y tienen tasa de expresión constante, por ejemplo las proteínas de las vías glucolíticas.
La expresión de esos genes no está regulada, poseen promotores con secuencias consenso y en su transcripción intervienen factores de transcripción que solo se une al promotor.
¿Qué son los genes regulables?
Son aquellos genes cuyos productos son necesarios circunstancialmente, como por ejemplo las enzimas responsables por la reparación del ADN (solo necesita si hay un error). La expresión de esos genes puede inducir o reprimir en respuesta a señales moleculares (ej. hormonas).
¿Cómo se da la regulación del inicio de la transcripción?
El primer paso para iniciar la transcripción es desempaquetar a la cromatina. La maquinaria de transcripción invade a la estructura de la cromatina (forma empaquetada del ADN. ADN + proteína). Los FT van a unirse a la secuencia promotora y no a ARN poli. La regulación que predomina es la positiva (genes siempre apagados). Las secuencias reguladoras tienen posiciones variables en relación al promotor.
que es la cromatina e histonas. ¿Cuál es la carga del ADN, histonas y de la cromatina?
La cromatina es es la forma de empaquetar el ADN, está formada por ADN + proteína, puede encontrarse como eucromatina (forma más laxa, menos empaquetada, transcripcionalmente activa, no presenta H1) y como heterocromatina (muy empaquetada, es la forma transcripcionalmente inactiva, presenta H1).
Las histonas son las principales proteínas que van a empaquetar ese ADN, hay 2 tipo: las que forman al octámero (H2, H2B, H3 y H4, esa forma al núcleo del nucleosoma) y tenemos la que va a ayuda a compactar el ADN entre nucleosomas, la H1.
El nucleosoma es la unidad fundamental de la cromatina y está formado por:
- Octámero de histonas: Un conjunto de ocho proteínas histonas. Este octámero consiste en dos moléculas de cada una de las siguientes histonas: H2A, H2B, H3 y H4. Estas histonas se agrupan en el centro del nucleosoma, formando un núcleo proteico.
- ADN: Alrededor de este octámero de histonas se enrollan aproximadamente 147 pares de bases de ADN, formando casi dos vueltas alrededor del núcleo de histonas.
- Histona H1 (opcional en algunos contextos): La histona H1 no forma parte del núcleo del nucleosoma, pero se une al ADN en la región donde este sale del nucleosoma, ayudando a estabilizar la estructura y a empaquetar aún más la cromatina en niveles superiores de condensación.
El conjunto de un octámero de histonas más el ADN enrollado alrededor de él es lo que se conoce como un nucleosoma, y los nucleosomas están separados por tramos cortos de ADN llamado ADN espaciador o “linker”.
Las histonas tienen una carga positiva debido a su alto contenido de aminoácidos básicos, como la lisina y la arginina. Estos aminoácidos tienen grupos funcionales con cargas positivas en su cadena lateral, lo que permite que las histonas se unen estrechamente al ADN, que es negativo debido a los grupos fosfato en su estructura. Esta interacción electrostática entre las histonas (positivas) y el ADN (negativo) facilita el empaquetamiento del ADN en la cromatina. La cromatina tiene una carga neta negativa, debido a la presencia del ADN y sus grupos fosfato. El ADN también tiene una carga neta negativa, debido a los grupos fosfatos que forman parte de su esqueleto. Estos grupos fosfato tienen una carga negativa, lo que permite la interacción con las histonas cargadas positivamente.
