organización, replicación y reparación del dna

Organización, replicación y reparación del DNA

LEZM

1% del DNA celular esta en mitocondrias

54 de 67 péptidos en mt son codificados por genes nucleares, el resto por DNA mt

Mt tienen 2 a 10 copias de DNA bicatenario circular

El mtDNA codifica para RNA ribosómico y de transferencia específicos para mt y 13 proteínas claves en la CR

Muestra genes para subunidades de NADH-coenzima Q oxidorreductasa (ND1 a ND6)

Citocromo C oxidasa (CO1 a CO3) Citocromo b (CYT B) ATP sintasa (ATPasa 8 y 6)

Características importantes mtDNA

Circular, bicantenario Contiene 16 569 pares de bases Codifica para 13 subunidades

proteínicas Codifica para RNA ribosómico Gde y

pequeño Codifica para 22 moléculas de tRNA

mt El código genético difiere un poco

que el estándar Tiene pocas secuencias no

traducidas Índice de mutación alto

El material genético se puede alterar y reordenar

Alteración de la secuencia en un gen por un cambio (eliminación o inserción) de 1 o + bases = gen alterado = MUTACION

La recombinación cromosómica es un modo de reordenar el material genetico

Intercambio de información entre cromosomas = recombinación

En transcurso de meiosis

Ocurre un proceso de ENTRECRUZAMIENTO

Ocasiona intercambio igual de información

Pero si hay entrecruzamiento DESIGUAL =

cuando un cromosoma recibe menos material genético = DELECIÓN

Si recibe mas = DUPLICACIÓN o INSERCIÓN

Ocurre integración cromosómica con algunos virus

Algunos virus tienen capacidad de combinarse con DNA del huésped

El DNA bacteriófago se endereza (“lineariza”)

El sitio donde se integra o recombina con el genoma se elige por dos mecanismos:1. Si contiene una secuencia de DNA

HOMOLOGA a una secuencia del DNA huésped, se recombina

2. Pero si no tienen la secuencia, sintetizan proteínas que unen sitios específicos en cromosomas bacterianos a un sitio NO HOMOLOGO

La transposición puede producir genes procesados

Elementos de DNA pequeños, tienen capacidad de transponerse ellos mismos hacia adentro y fuera del genoma, de manera que afectan la función de secuencias de DNA vecinas = DNA SALTADOR

El descubrimiento de “genes procesados”, ha proporcionado evidencia directa de la transposición de otros elementos de DNA pequeños hacia el genoma humano

Dichos genes constan de secuencias de DNA idénticas o casi, del RNA m para el producto de gen apropiado

La conversión de gen produce reordenamientos

Secuencias similares pueden parearse y eliminar cualquier secuencia desproporcionada entre ellas.

Puede haber fijación accidental de una variante u otra en toda una familia de secuencias repetidas y de esta manera homogeneizar la secuencia = CONVERSION DE GEN

Cromátides hermanas se intercambian

Después de que las células progresan por la fase S, hay contenido tetraploide de DNA, en forma de cromátides hermanas

Tienen información idéntica Puede haber entrecruzamientos NO hay consecuencias

La síntesis y replicación de DNA están controladas de forma estricta

Arthur Kornberg hizo las primeras observaciones enzimológicas de replicación de DNA, describió en E. coli la existencia de la enzima DNA polimerasa 1

Pasos Comprendidos en la replicación de DNA en eucariotas

1. Identificación de los orígenes de replicación (ori)2. Desenrollado (desnaturalización) de dsDNA (DNA

bicatenario) para proporcionar un molde de ssDNA (DNA monocatenario)

3. Formación de la horquilla de replicación; síntesis de RNA iniciador

4. Inicio de la síntesis y el alargamiento de DNA5. Formación de burbujas de replicación con ligadura

de los segmentos de DNA recién sintetizados 6. Reconstitución de la estructura de cromatina

1.-El origen de la replicación (ORI)

Hay una asociación de proteínas de unión a dSDNA especificas para secuencias, con una serie de secuencias de DNA repetidas directas.

2.-Desenrollado del DNA La interacción de

proteínas con ORI define el sitio de inicio de la replicación y proporciona una región corta de ssDNA

Esencial para el inicio de la síntesis de la cadena de DNA naciente

Una DNA HELICASA que permite el desenrollado procesivo de DNA

3.-Formación de la horquilla de replicación

4 componentes:1. La DNA Helicasa desenrolla un segmento

corto del dsDNA madre2. Una PRIMASA inicia síntesis de molécula de

RNA esencial para preparar síntesis de DNA

3. DNA POLIMERASA inicia síntesis de cadena hija naciente

4. Las SSB (proteínas ligantes de ADN monocatenario) se unen al ssDNA y evitan realineamiento prematuro

3.1-Las DNA polimerasas solo sintetizan en dirección 5´ a 3´ Cadenas de DNA son antiparalelas,

funcionan de modo ASIMETRICOa) CADENA LIBRE (guía o conductora)o Hacia adelanteo Síntesis continua

b) CADENA RETRASADA (rezagada o retardada)

o Retrógradao Síntesis de fragmentos cortos = de OKAZAKIo Complejo móvil entre HELICASA y PRIMASA =

PRIMOSOMA

3.2-El complejo DNA POLIMERASA Varias moléculas de DNA polimerasa

diferentes se encargan de la replicación de DNA.

Comparten 3 propiedades importantes:A. Alargamiento de cadena

∞ Explica el índice (en nucleótidos/segundo, ntd/s) al cual ocurre la polimerización

B. Procesividad• Expresión del # de ntd añadidos a la cadena naciente

antes de que la polimerasa se separe del molde

C. Corrección de pruebas Identifica errores de copiado y corrige

DNA polimerasas (Pol) Funciones

β (beta) Reparación de DNA

γ (gamma) Síntesis de DNA mitocondrial

ε (épsilon) Síntesis de cadena adelantada, procesiva

α (alfa) Primasa

δ (delta) Síntesis de cadena retrasada, procesiva

4.- Inicio y alargamiento de la síntesis de DNA

Requiere preparación por un tramo corto de RNA ( 10 a 200 ntd de largo)

DNA Pol α sintetiza RNA iniciadores Preparación incluye ataque

nucleofílico

Entre cada segmento de fragmentos de Okazaki hay RNA iniciador, se eliminan y se sellan los espacios con DNA ligasas