Tema 4 Flashcards
Procesos que mantienen con fidelidad y transmiten el material genético
Replicación, revisión y reparación, y recombinación del DNA
¿Cómo se nombran los genes de las bacterias?
Todas las letras en minúscula y en cursiva. Si hay varios tienen una letra mayúscula al final que los identifica (A, B, C..)
¿Cómo se nombran las proteínas en bacterias?
Primera letra en mayúscula, demás en minúscula y después, si son varias, llevan una letra mayúscula para ordenarlas (A, B, C…)
¿Cómo se nombran los genes en eucariotas?
Varía según la especie.
En un tipo de levadura se escribe todo en mayúsculas, un número después y todo en cursiva
¿Cómo se nombran las proteínas de eucariotas?
Varía entre especies pero en la levadura “x”, la primera letra en mayuscula, las demás en minúscula, el número como en el gen y la p de proteína al final
Reglas que rigen la replicación del DNA en todos los organismos
Es semiconsertiva. Empieza en un origen y se hace de forma bidireccional y semidiscontinua. SIEMPRE 5’-3’
¿Por qué la replicación es semiconservativa?
Porque según el experimento Meselson-Stahl, sabemos que el genoma se reparte por igual entre los genomas hijos. Ya que cada hebra del DNA actúa como molde
¿Cómo se forman las cadenas nuevas de DNA?
Se añaden nucleósidos trifosfato al extremo 3’ de la cadena que se está sintetizando
¿Qué es la hebra continua?
La hebra del DNA que se sintetiza de forma continua y en la dirección que sigue la horquilla de replicación
¿Qué es la hebra rezagada?
La hebra de DNA que se sintetiza de forma discontinua en fragmentos de Okazaki y e sentido contrario a la horquilla de replicación
¿Qué enzimas se encargan de degradar el DNA? ¿De importancia en la replicación?
Las DNasas.
Las endonucleasas y las exonucleasas
Endonuclesas
Degradan el DNA en un punto específico de la molécula, haciéndola cada vez más pequeña
Exonuclesas
Degradan el DNA desde los extremos. Pueden funcionar en dirección 5’-3’ o 3’-5’
Mecanismo de elongación de una cadena de DNA
El sustrato son nucleósidos trifosfato. El OH de la cadena que se está sintetizando produce un ataque nucleofílico (en presencia de iones Magnesio de la polimerasa) en el fosfato alfa del nucleósidos que se va a incorporar, rompiendo en el enlace entre el alfa y el beta, y formando piro fosfato. Ese último enlace del piro fosfato también se hidroliza ya que es muy rico en energía y así la reacción de formación de la cadena podrá ocurrir con mayor facilidad ya que G<0
¿Qué necesita la DNA polimerasa antes de ponerse a funcionar?
Una hebra molde y un cebador
Qué es un cebador
Es un fragmento de ácido nucleicos (RNA normalmente) que contiene un extremo 3’OH donde la DNA polimerasa puede empezar a unir nucleótidos
Centro activo de la DNA polimerasa
Tiene dos regiones.
Sitio de inserción. Donde se coloca el nucleótido nuevo que formará el enlace fosfodiéster.
Sitio de post inserción. Donde se coloca el par de bases que acaba de formar el enlace
¿Qué es la procesividad?
Es el número de nucleótidos que una polimerasa puede colocar antes de disociarse del DNA
¿Cuántos errores comete la DNA polimerasa de bacterias?
1 por 10000 o 100000 bases pero gracias a la revisión y reparación de errores disminuye hasta 1 por billón o diez billones
¿La complementariedad de bases nitrogenadas ayuda a disminuir la tasa de error?
Sí ya que la unión correcta de las bases es geométrica mente complementaria al centro activo de la DNA polimerasa
Actividad exonuclesa 3’-5’
Es la actividad correctora de pruebas que permiten eliminar el nucleótido incorrecto recién incorporado a la cadena que se está sintetizando. Inhibe la traslocacion a la polimerasa para que no pueda seguir colocando nucleótidos y elimina el incorrecto.
DNA polimerasas de bacterias (5)
I. Tiene baja procesividad y es lenta en la polimerizacion. Pero sirve para tareas de recombinación y reparación (Tiene las dos actividades exonucleasas)
III. Es la encargada de la replicación.
II, IV Y V. Actúan en la reparación del DNA.
Actividad exonucleasa 5’-3’
Es la que se encarga de la traslación de la mella. Reemplaza por ejemplo los cebadores por DNA.
Dónde reside la actividad nucleasa 3’-5’
En el fragmento de Klenow, un dominio proteico que se puede aislar por tratamiento proteolítio suave y carece de actividad exonucleasa 5’-3’
Partes de la DNA polimerasa III de bacterias
10 subunidades en 3 complejos.
Polimerasa núcleo. Alfa (polimerizacion), epsylon (actividad exonuclesa 3’-5’) y tita.
Complejo de carga de la abrazadera. Dos subunidades núcleo.
Abrazadera deslizante beta. Dos polimerasas núcleo que aumentan la procesividad, impidiendo que la polimerasa se disocie
Traslacion de la mella (nick)
Se sustituye un fragmento de cadena por otro. Sólo realizable por la Polimerasa I.
Actúan conjuntamente la exonucleasa 5’-3’ (degrada el fragmento) y polimerasa 5’-3’ (sintetiza un fragmento de DNA)
Sistema replicasa o replisoma de bacterias
Enzimas y factores proteicos que necesita la replicación.
Helicasas. Usan ATP para separar las hebras.
Topoisomerasas. Relajan la tensión formada por la separación de las hebras.
Proteínas de unión al DNA. Estabilizan las cadenas separadas.
Primasas. Sintetizan los cebadores.
Ligasas. Unen los fragmentos de DNA.
Iniciación de la replicación en bacterias. Sitio de inicio y objetivo.
Un único sitio d inicio. OriC
Proteínas que se unen al sitio R para iniciar. Proteína DnaA
Region rica en A y T para el desenrollamiento del DNA.
El objetivo es separar las hebras de DNA para formar el complejo precebador
Elongación de la hebra conductora
DnaG (Primasa). Coloca el cebador.
Esta interacciona con la DnaB (helicasa) aunque avanza en dirección opuesta.
La Pol III extiende la cadena conductora en dirección 5’-3’, unida a la DnaB que, a su vez, est unida a la cadena opuesta (molde)
Elongación hebra rezagada
Se sintetiza el cebador y una mitad del dimero asimétrico de La polimerasa III sintetiza la cadena de nucleótidos en sentido contrario al avance de la horquilla de replicación.
Se forma una estructura tipo lazo en la zona de síntesis e la hebra rezagada para que vaya al mismo lado que la horquilla de replicación.
Para cada fragmento de Okazaki se necesita una abrazadera deslizante distinta
¿Cómo se carga la abrazadera deslizante beta?
La abrazadera lleva unidas moléculas de ATP, lo cual fuerza la apertura de la abrazadera. Esto permite que se coloque con el cebador junto a la hebra rezagada de DNA. Se hidroliza el ATP a ADP y se cierra la abrazadera permitiendo que coloque el cebador o fragmento de Okazaki
Eliminación de fragmentos de Okazaki
La actividad exonucleasa 5’-3’ degrada los fragmentos de Okazaki, la Pol I es la que se 3ncarga también de sintetizar el DNA que llene espacio dejado por el fragmento y la DNA ligasa sella la mella
Funcionamiento de la DNA ligasa
Enlaza el 3’OH de un nucleótido y el 5’ PO4-, que debe estar activado por unión de AMP. El extremo 3’ realiza un ataque nucleofílico al fosfato, quitando de en medio el maldito AMP :)
Terminación de replicación en bacterias.
Las dos horquillas de replicación llegan a las secuencias Ter. Estas atrapan a las horquillas impidiendo que sigan y la proteína Tus llega para disociar la DNA polimerasa
Replicación en eucariotas (Diferencias o puntos a tener en cuenta)
Más compleja y lenta. Más orígenes de replicación.
Se replica el genoma completo una por ciclo celular.
Esta muy regulado por ciclinas y quinasas.
Las ciclinas son marcadas con ubiquitina para su posterior destrucción proteolitica
Inicio en eucariotas
Se necesita un complejo prerreplicativo
La etapa limitante es la carga de la helicasa y aparece el complejo de reconocimiento del origen de replicación (ORC) que incorpora una helicasa.
La helicasa es un hexamero conocido como proteínas de mantenimiento de minicromosomas
DNA polimerasa de EUCARIOTAS
Alfa. Polimerasa y Primasa. Carece de actividad exonucleasa 3’-5’. Sintetiza los cebadores
Ro. (Sintetiza la cadena rezagada) Actividad correctora de errores 3’-5’
Epsylon. (Sintetiza la cadena conductora) Actividad correctora de errores 3’-5’
Terminación en eucariotas
Termina en los extremos lineales de los cromosomas, telomeros, que no se pueden replicar de forma normal 🤙
¿Qué es el aciclovir/acicloGTP?
Es un inhibido competitivo procedente de virus que se une a la DNA polimerasa y al no tener extremo 3’ sirve de terminador de la replicación
¿Cómo puede dañarse el DNA?
Por procesos espontáneos o acción de agentes ambientales
Principales daños del DNA
Apareamiento incorrectos, base no habituales, dimeros de pirimidinas (T principalmente) y roturas de cadena (por radiación ionizante o radicales libres)
Apareamiento incorrectos tras la replicación
Errores no corregidos durante la replicación. Se utiliza la cadena complementaria para arreglarlo. Se sabe cual es la buena y cual es la mala por metilación, la cadena parental está metilada por la metilasa Dam y la hebra no metilada (la mala) es cortada por la enzima MutH, la exonucleasa I degrada el error, la polimerasa III sintetiza y la ligasa sella
Reparación por escisión de base
Lo más frecuente es la desaminacion de la adeninaby la citosina. La DNA glucosilasa rompe el enlace N-glicosídico y crea sitios AP. El Uracilo se elimina por Uracilo DNA glucosilasa. AP endonucleasa corta en el sitio correspondiente, la exonucleasa I 5’-3’ sintetiza el fragmento y la ligasa sella la mella
Reparación de dimeros de pirimidina
Dos pirimidinas de la misma cadena se unen distorsionando la estructura (luz ultravioleta). Las fotoliasas utilizan la luz para repararlos pero no se encuentran en humanos o mamíferos placentarios
¿Cómo se pueden reparar roturas de doble cadena, entre cruzamiento de doble cadena o lesiones en DNA de cadena sencilla?
Utilizando otro cromosoma como molde (recombinación) o la síntesis de DNA propenso al error
Recombinación en procariotas
Para la reparación del DNA
Recombinación en eucariotas
Para la segregación equitativa de material genetico durante la meiosis y para el aumento de la diversidad genética en los gametos.
Recombinación en virus
Aumenta la virulencia y la resistencia a antvirales
