, p"- una petita regressi6 i recordem"'

DNA RNA .

Pentosa Desoxiribosa Ribosa

Bases ntlrogenades

.

a.inu tCl, Guanina (G).Adenina (A) i Timina (T)

Citosina 1C), Guanina (G)'

Adenina (A) i Uracil (U)

Cadenes -"r:",

Doble cadena' Cadena senzilla

o- ?-o- T-'- [-

[,a longitud,nMe: sol

&.&" *?8efe*€e5fes, g,srfsrst*e*6€,"6 8*wr&;ssete

El curs passat (crddit 1, unitat 5) vdrem descrilre tots els protago-

nir,", qo" intervindran en aquesta unitat' Possiblement no en recor-

daris tots els detalls de la composici6 i estructura' No t'amoinis'

S$lfK; f'trr&tix de ta vfldle

Es tracta quasi sempre (la biologia no 6s una cibncia exacta i d'ex-

;;p;i;tt n'tti hu sovint; de dues cadenes de nuclebtids que estan

urio"iuA", per ponts d'hidrogen entre parelles de nucledtids com'

pf"-*t".t. Per poder esta6h aquests ponts d'hidrogen les dues

cadenes s'han de disposar antiparal'lelament' o sigui' en sentits

oposats, i s'acaben cargolant en hblix'

cEnelseucarioteselDNA6slinealiestrobacombinatambproteines,leshistones'id,alffesmolbculesquepeflnetenanarempaquetant-loendiversos.nivellsesffuctu-rals, des de la cromatini qo" t obem a les cbl.lules en interfase, fins als cromoso-

mes que apareixen quan les cbl'lules entren en divisi6'

r En els procariotes, principahnent bacteris' el DNA tamb6 6s bicatenari' perd 6s

circulai i no es troba combinat amb proteines'

rPeraltraparttamb6hihamolbculesdelDNAendosorg}rrrulsdelescbl.luleseuca-riotes: mitocondris i plastidis' En aquesls. casos' malgrat tractar-se d'estructures

eucariotes, t", -ore"oi".

Jel DNA que s'hi troben s6n petites i circulars' Aquest

fetconstitueixunadelesprovesenqubesbasalateoriaendosimbiontenunciadaper Lynn Margulis que defensa que aquests orghnuls eren primitivament bacteris

?*ito"ona.is) i cianobacteris (plastidis)'

RetA missatgfer (RNArn): l'intermediariEstractad,unacadenaderibonuclebtids,unamenadefilament,quees-fabrica(comtotsels RNA) a partir O'*u t"qiidncia d'una.de les dues cadenes del DNA'

Eneldecursd'aquestaunitatveuremqueelsRNAmpresententretsdiferencialsse-gons siguin d'eucariotes;;" ;;;6t' S"tp'"' perd' ienen la tunci6 de copiar la in-

formaci6 que hi ha "r

nNn I iortar-la cap els ,ibo*In"r, on finalment es fabricaran les

proteines.

Peracadaproteinaquenecessiti lacbl.lulacaldrhfabricarabansl'RNAmcolTespo-nent.

'ufiE quants

OL

'seseelcnuopueJed lBII€l s9 tueurJouelsod I sloQlcnu slB Bcuq-uJ se rBloelcnu vNu.I Bclpul Iuou nos Ie IUOJ'(UVUD reloelcnu VNd.l 'elncQlotu scrutlBun.p grsl^Ip sI ep uexrepecord rygg.p selno-Qlour slueJeJrp sel salouecno slep suc Ie ug

'seruosoqu sle lueuuoJ uaqece t seurelo;d qtuu ueulquloJse enb (selogucfie e V r selouucord z g) selncglour sssJellp uaxleuneJ se tuou lsenbe elos

swtss('q$ $p J&* Iwt#yfg#] crutgsoqt* Yfitgr

'gpoJ Ie'urVNg.I ep ser1 se.DIB.p qIuE es-Jeluarueldruoc ep uernuq enbsprlQelcnu ser ep dru8 un 'rlp e s9 'gpoJlluu.l

"q q uo esueu eun eJ le4uat Serq 1g

'eurelordul ep ISetuJS u1 ep le8errecue BruosoqlJ Ie Qrlun.s enb esueu BI qure Bqmu I Serq 1g

'lueuodsarroc prcqouru". Iap grun q prleuued enb wrzue.l qur€ RJulqoce.s enb esueu Bun qru€ eqece 0 Serq 1g

'pltgoultuB.I xleun.s uo sg'yJJ- urcugnbes BI qrue IVNU sle slol ue eqeae (E rueJlxe.'I

'cgycedse lvNg.p sndrl un xretrsue plcqourru€.p sndrl epec e re4'seruosoqu sp dec so1-regod I Iqss-4un 'eurseldolrc 1ed semqlurqol se enb sprcpoururu remldec s9 IVN1I slep glcunJ B-I

'selnJQloru ser1p qure enlcerelul lvNg.l uo red s9 enb rsplleredesep spqeelcnu elueserd sguou enb esueu eun ue sqecu5urq upu3 'soSerq Ee :VNC Iep 3l u JeIIUIS BIJRpunJes ?Jnltnrseqrue suor8er ep €rcuQlsrxe.l euluuelop grcuzlrue8ro elsenby

'enuetaeruc 1a enb 1o,rq4 ep slltg ep BJnlJnISe.l xlennbpesJo^eII I (xqe.q ue r ley.predgue lrelueurelduroc 'e1qop) VNC Ie 3Joq ruoc uelJosse.s €uepet €xreleru e1 ep setcuqnbes sepsulrurelepenb e[ ury5Jg.1 enb xeldtuoc sgru elcedsu un 91 'sp4qelcnuoqu 08sun.p euepeJ eun red FrIuoJ qlse (lylfD sprr?ounao,p npoJot 1g

*prfigaarntstp rcpe*s* r#

9pocrluPPSUeN

]vNu un,p euepuncas ernlcnllsf

so5Plg

c esuPN

sopecurporu I sose8

prcQourule,l qute9!un,p urorlxf

9pocrluv

tfiVryg] stcug*s*onwt, *P VNX

if scpsps &s fs ss rw#xxe$ d #kmf s*s$*xwl ds fm &$*8wg$8mmsw$e*w&ws f##effi&$Els dcids nucleics s6n bhsics pels organismes. Tenen la informaci6 gendtica i la capacitatper fer-la servir. Aixd els converteix en els controladors de les activitats que tenen lloc acadascuna de les cbl.lules i de tot I'organisme.

Les reaccions que es produeixen al nostre cos necessiten la presdncia d'enzims queles facin possibles. Els enzims s6n proterhes; i les proteines es fabriquen sempre a partirde la informaci6 que hi ha al DNA, en col.laboraci6 amb els diferents tipus d'RNA queexisteixen.

El curs passatja es van descriure els trets principals dels dcids nucleics. Ara toca estu-diar com es produeixen les reaccions que permeten a les cbl'lules obtenir cbpies del seuDNA per poder-les repartir entre les seves cBl.lules filles. Tamb6 estudiarem com s'orga-nitzalainformaci6 al DNA, i com s'utilitza per fabricar les proteines, moltes de les qualsactuen com a reguladores de les reaccions bioquimiques. Deixarem per una altra ocasi6tractr com es controla l'fs d'aquesta informaci6.

El DCBM resumeix de forma molt entenedora les diferents etapes que permeten laperpetuaci6 i l'expressi6 de la informaci6 genbtica.

Cada etapa requereix necesshriament la col.laboraci6 de diferents enzims que es vanalternant i ajudant per aconseguir el propbsit establert a l'esquema'

Analitzarem per separat cada etapa tenint en compte els enzims, les seves possiblesfuncions i la mec)nica que se segueix.

11

ZL

'luelueluQlliluls UoxlonpoJd se sed-Ble selloru ep€rcuenbes grcerrldxe.I lueJ ue enb lerSl€w 'vNC ep selnJQloru sanp sel epIBurJ grcuelqo,I s suIJ sgcoJd Ie lol ue coII ueuel enb sedele sel lln8es 1ol luornucsec

'spllQelcnu 60I spec ep un sgluou op rorle.p ex€l eun lul3olep ?t[(senb sQl€ .etursslll€ Jes ep Bq erdQc 3I ep lellleprJ eI enb uosued 'u3qu€.1 3 Blel.IeredDusr €rJQtueueldrJnoi 'gnmaro{ oaou ap Duapz) oun t rtSryurt ouapo) oun rcd BpBlIuoJ qJel-se yNo ap Dlnr?loul Epec sgcoJd Iep pulJ IV 'seuepuc se^ou ep Iselurs ul € Jed elllour epxrelres ep€J€dos euepec ep€c I VNC ep eIncQIoIu ep€c ueluroJ enb spllQelcnu ep seuep-BJ senp sel ep grc€Jedes eq Iq :JopBAJosuoJIIuas Juueluoue Iepou Ie ue ?seq se IeuISuoBIncQIour Bun.p rnJ€d e VNC ep selncQlotu senp ep gltuelqo.I leuued enb eruslueceul Ig

*g*w*gi#es p$ #p s*sssd srgr

seulrose u9s spruIluns sel'QJed'sluJeu-eB sle;1 V 'selqnp sgIu sluulseq sosur sunBIB ue I 'lllglue1lIoc ueJIuB enb seIcuQJeJIp sel-rec eq tq selotrecno sle red 'elollsrold leuel€u ap lpnlss.l ep uaue^ord sep€p se'I 'elnul

luenfles eI ue 11;oulsep sle suoount selqlssod se1es sel I ueue1Jelw enb su'tlzua slg

'lrsQdoJd lsonb€ xlero^eJ? "nb

)UQutzuaulnwraldu,tor un lrrgturoJ uenlc€ luerrlglJptuofeul 'slBulpJooc uln8llse enb lueuodlul uel s9enb ruoc 'qred eldqrd glcunJ Bun .el slenb slep uncs€peJ 'selJqlueruelduloJ slelllncg ueu-el enb sutDua,p lmfies un 1ol ulnfiullrellll enb Im sgcoJd lsenb8.p glcez[leel BI e Jed

'glsBruroJul uxlelelu BI ep ulsodslp epQdse upecep suorceJeue8 se,rrsseccns sel enb Iul red 'pllQelcnu € p4Qelcnu 'senbrlugpr seldQc Jluel-qo.p BIcBJl se enb 8f IrBUoduI llotu s9 luBl Jed glsBclTdnp B^es B'I 'VN(I Ie s9 su€trIper-aq grrurruoJur el €pren8 enb BIncQIotu vl saglrz)na I saqlrorord seruslugflJo sle slol ug

pr/sw&gflde* vg

t:

'sep?Jllse sel-lulueluelusepullloJuesep seruzuos ssuepsc sel uezlllq4sg -

'ppQelrnu € pDQelrnu urdqc el ulllncqrpr urJpoJua.s sep?redes seuep?c sel enb xlepedul -DSDJaWOS\OdOJ

'ppQeltnu u pllQelcnu Bml-Jel ?l luullllcuJ seuepsc sel ep suolsJol s3[ Bll^a -DS0t!9

'xllQrl.l silloruesec -tlsDzq;H

'sprlQelcnuep seuepsJ lulun 'relsQIpoJSoJ so5BIIue Bcuq?c -DSDSII7 '

.oJez ep luq-ffd ISeruIs BI re5ueruoc lod '.€ 3 .9 eseJerrrlod -qsuwltd o Dsutaunod vNv

'.€ ru3{xe.l red lu€5u3uroc spllQelcnu ep seu-epBc JepErSep leuJed enb '.s E .g Bssslcnuoxg -

'vNu.p o vNC ep res lod enb Bpur-lJqEJ 3[ ulcuQnbes elned Eun.p elJuQ]stxe.l xler-enber B[-JEZtg€er re4 '.€ rueflxe.l Jed lqsoJtrlsprlQalJnu Jrun lelued enb '.€ 3 .S BsEreutlod -qsofiul\od vNQ

#&f&trtr f#p ssrdgs #6d',9"K,,-."_---_)

model de replicaci6'semiconservatiu

Separar les cadenesPrimerament actuen els enzims helicasa, proteines SSB i topoisomerases. Tots s'inserei-xen en un punt de la molbcula de DNA identificat per una seqiidncia especifica d'unstres-cents nuclebtids i anomenat origen de replicaci6. En aquesta etapa hi ha diferbnciaentre els procariotes i els eucariotes: en els primers hi ha pocs punts d'origen de replica-ci6 mentre que en els segons n'hi ha molts que s'activen simultbniament. L'objectiu 6saconseguir la separacid de les dues cadenes per tal que els enzims que realitzaran la cd-pia puguin llegir les cadenes nuclebtid a nuclebtid.

Un cop separades les dues cadenes pel punt d'origen de replicaci6, els enzims encar-regats de la separaci6 actuen en les dues direccions de la cadena formant I'espai suficientper I'entrada dels enzims que realitzaran la sfntesi de les noves cadenes. Aquest espai vacreixent sense parar en les dues direccions. Al comengament aquest espai se'n diu bom'bolla de replicaci6, perd a mesura que es va fent gran es passa a ahomenar forca de re'plicaci6.

Col'lCIcar ols primers nucloitidsEl primer enzim a actuar 6s I'RNA polimerasa o primasa, que pot comengar la sfntesisense m6s prebmbuls. El seu paper 6s fabricar una petita seqiibncia de ribonuclebtids,uns 50 a procariotes i uns 10 a eucariotes, que serviran d'encebador per aIDNA polime-rasa.

Stnte*i 5'u,3'amh I'enorgia dols fosfalsLlavors comenga (o potser haurfem de dir continua) la sfntesi de les noves cadenes. Esaixf perqub el DNA polimerasa nom6s t6 la capacitat d'afegir nucledtids a cadenes jaexistents, d'aqui la necessitat que actui abans l'RNA polimerasa. La sintesi es fa sempreen la direcci6 5' a 3' . Aixd permet que I'energia per als nous enllagos entre nucledtidsI'aporti el nucledtid entrant (sempre amb la forma de nucledtid trifosfat, NTP) cosa queal mateix temps 6s aprofitada pel complex DNA polimerasa per fer les primeres correc'cions en el cas que s'haguessin produit errors a I'hora d'afegir els nucledtids comple-mentaris. Si es detecta algun nucledtid erroni a la nova cadena, eIDNA polimerasa ac1u)acom a exonucleasa en direcci6 inversa (3' a 5') i elimina la seqtdncia necesshria per cor-regir I'error.

Quan els complexos DNA polimerasa s'han acoblat a les respectiveS cadenes es pre-senta un problema. Com a conseqiidncia de I'antiparal.lelisme, en una de les dues cade-nes la direcci6 de sintesi 6s la correcta: la cadena 6s llegida en direcci6 3' a5'i aixb per-met que la sintesi es faci en sentit invers, de 5' a 3', I'fnic sentit en qub el DNApolimerasa pot fer la sintesi. Perb a I'altra cadena l'orientaci6 6s la inversa i la sintesi deiu ,"uu rbplica s'hauria de realitzar en direcii6 3' a 5' , cosa que no pot fer cap DNA po-limerasa.

13

,t

'(rseluys el ep lelFser) ot'ou euepvc €un I (1eu6uo)'na^euepel €un.p eleJ s9 €uepec elqop ep€J'pur8Fo.1 ep senbquqpl senp selol'selqlp Seuepec senp uepenb '1e11nser e uloc 'I SUoIcceJIp Senpgrue ue seuapeJ Selou senpaI ep rseluls e1 leleldruoc €q.s uenb oulsluecelu Iep IBuIJ Ie eqIIJe.s €Jeuulu Blsenbe.C

se#eA z*g?er& s6&f]8x ?rylat r saldQJ san{I

.euepec €l u ]e]Ilurluoc u€Juuop enb relsqrpo;so; so5elue sle ?clrq€J enb eseSlIIvjzue.IenlcB sp4Qelcnuoqrr sle slol silrlrlsqns doc un 'lue{uFuld'(tv ,9 es€Jeluqodrrcce) sprlqelcnuoqlJlxosep red uexlenlllsqns sle I (.9 e .S Es€elcnuoxe gltc€) spBQelcnuoqrJ sle ueururle.u FIez"{o.p slueluSe4 slop .g tuoJlxe.I uozlrlBsol uenb enb I sepuzlllelurs seuepuc selou sel lurnSesser uBA enb sJopBJBdeJ sturzue sun ueuop I PutJ soleJ Ig

s\ttpz,4&#s ryep yrzitz r sppqe1l;3t tx sfa'l? g*nt tsqws

'VN1 ! VNA,p otattoq eunlrres l€lsoc er11e.1 red r. :Dnu!|uo)s!p uues 'pluzu>lo.p slueruS€U ep esEq e

"peuuoJ Jel

se ue .ued eun red :sner8 seurelqo.rd sop BJscue erJBlueseJd DpapJopr ouap0? €I oJed

'opoprDnJ 0uapDr ep luou Ie rqeJ r 'enulluoJ euepec el ap eI enb Bxreq s9lu Iolu InAIS euep€c e&le elsenbe.p rseluls ep l"uJole^ eI enb e; Qxre :€crpQued eru-ro; ep pluzB{o.p slueruSu.r; luecuqeJ JuuB.p eseq E EJ se 'scuop '€uepeo el ep lueluexleJc IA 'plBzu)Io(p slueru8a{reuoruoue.s 1|3ege y51q Ie I sJop€qeJue Jed sepsuuoJ selcuQnbes se1 'eseuud u1 reduerurolJeluu slBcIrqEJ sroppqecuo sls VNC ep setcugnbes lur8e;e €A I soul€Jord sulpiel qluB epeurpJooc

"ruroJ ep lue5eldsep uA se €saJetullod VNC IiI 'VNU.p sropeqetue

udrrrsclpeued luereuaS €A I gIcBcIIdeJ ep scroJ BI qrue e5uldsep se enb 'outosorttud 1eleJrun Bun lueguoJ BSecIIeq,I e ep€Icosss eponb eSEIuud e1 lueurtpual Ie JeJolIIu Jed

'selouecne e 0oze)0I sun.p r setolJecoJd ue spllQelcnu 0002 e 000I sun.p s9 sredSe slsenbe.p pruISuoI uT

.€ B .S ep :elquJo^eJ sg qe enb lpues Ie ua r8nlc€ umSnd sesureu4lod se1 enb lerured'elllolu)p xrolJes enb euepec e1 red slednco 'srcdse slsenby 'sesereurrlod sel uenlce uo lund 1e rseuepec senp sel lue.redes u€lse.s uo lund Ie eruo slodsa JDJauaB ualau'uad t BlllsJedoocBruJoJ ep uonlce soul.elord selsenbv 'gSS saqagrd se1 ep slellun sesrellp ep €IcuQSeJdBI Iec ,!: D ,€ gn)ailp ue JexrgJc ep euneq enb euepec 3l ep sEc Ie ue 'IAIreo uA

.us€Je{urlod vNC Io rrue^Jelu.p Rmeq s.eulou sgrdsep r Bseruud 3I ep IBIcIur 9l3en1-Je.l xroJenbeJ SgtuoN 'Dnulluo) DuapDJ e luoc xleuoc Sa euep€c BAou €l QXIB Jed I 'SeS-nud osues 'epunulluoJ s9 Iseluls el ,€ 0 ,9 gn)arlp BI ue xlerc enb euepec e[ ep sec Ie ug

stusrill.F.as .red lsetuSs ? trp*ntx?ru$3 ;sarrcJs

Esquema dels diferenfs p*ssos de la replictstiti

punt or igen repl icaci6

nou encevaoor

a - ,

cadena cont inua ?lW3' i G.... . - - -J- \ . . . - . . - ^ . . . . . - -@

J ' cadena retardada cadena cont inua f '

bombolla de replicaci6

*/T,*.

es fabriquen elsencevadors

DNA pol imerasa

DNA polimerasa sintetitzantsobre la cadena or ig inal en

direcci6 a favor de I 'obertura

'HF:

cadena continuade nova sintesi

proteTnesseparadores

?r\+ 5'ot'1{p_o]i1gr":rj:l!9,1t espaipetproperen contra de la direcci6en conlrd oe la.olrecclo Seqment d'OkaZakid 'obertura; es Torma la - \

3l

cadena retardada encevadorTentren m6s or imases

oer fabricar encevadors

-

proteines separadores @ protelnes ssB

, I pr imasa @ orun pol imerasa

sl}gfl'A-cadenesvelles/originals +

\..j" 1../ encevadors d'RNA

/"aA; cadenes de nova rormaci6encevador

rmasa

15

9L

'BurploJd u 1uerrrupe4p tlJrper Jes -B,rpod enb rutruUep urVNlI,lef s9 praqlp lFJsu€.n 1g 'VNC ep ulnJQloru q ep ue;edes es rurzue.I I llrcsuer1 VN5.ISJoABI.I 'ruawpqoco,p otcuqgbas Bun xreuoreJ esureurrlod VNg,l enb sug emp sgcord 1g

glc+uc$angrrt 0p putJffi

'ercugpbes e1 u1o1ep glcducsuer1 BI l1turluoc enb ueprued enb glco8uo1a,p sto\co! ep er,rQs

"un JoII nes

Ie ue uer1ue I BJeqrlle.s o lqrunqns q sprlQelcnu sraurud I1nA sle spzluerullod doc u61

'sprlQelJnu sreurud 11na qep glcducsuu.q u1 uiueurocsa I VNC ap Etrep€c elqop BI ep glcurudes u1 ecolord se roloruord 1e ln8euocer doc un

glcdycsalw oI ap pwl

'esereurrlod V51I Bxreptu el ep o 1zl1unqns Bun lulq?eJ ue s9 enb .orcotcrur,p tolco{un Jed 1rz.nqewl s9 sgcord lsenbe p1 'rolourord Ie ?l ou enb euepuc e1 nFcsuerl sa ard-ues 'aJnrJcsue4 ep €q VNC Iep seuepuc senp sel ep uurnb €crput q r usereurqod q lueur-?lceiloc Blueuo rolouord lep lueuaxreuoceJ Ie qnbred lugJodurr llour sg lund lsenby'sprtQelcnu ,I sun red sa11e e.4ua seperudas sprleolonu 9 op sarcuQnbes senp red (ret-luer ue) up?urJoJ Qlse 'JofotuoJd epeueruoue 'gr8er ulsenby 'VNC ep seuepBc senp selep ?un.p ucr;;cedse 91Eer uun JexrQuoceJ ep sq ?s?Jerulod VNII.I luoruour reurFd un ug

JArrMhJd la ram?uacLY

'ueE un,p sgu.rgdoc FI.s UrVNU xrel€ru sn ue enb res lod?qurul 'ua8 un s9 urdoc se anb VNCI ep eururru ercuqpbes u1 .eurelord €un Ju4rlelursrepod red urJqsseceu groeuJoJur e1 mturl enb urygg.p ulncQloru €un Jruelqo sg FlIIeulJe1 sec lsenbu ug 'retlussrur vNu.l u red lapour Ie Jr^Jes ureru; grcducsue.n BI JBrpnlse Jed

splotJpcotil ae gpil${nae/fr uT

lueuecugue8 *u"-oun los es glcduJsu'r el ep spnpord Ia 'selor.J'cn "

,r"'t'3t#;grc€Jnp€Iu ep sgcord p r sanblJlcedse sercuqpbes sel B 'urrzue,p sndrl 1e lolerqos ueuod-seJJoJ sercuQJeJrp se1 r qereueS selnud seun uexren8es es soseo sle slol ue qJed .g;cdpc-sueJl ep sndrl sluere;rp tuerrrerJpsseceu qJneq Iq VNU,p snd4 sluere;rp Bq Iq enb uro3

'hlSCC Ie eJqos suorcecqdxe se1 releyduroc red grr,rres sue sgru V .nrls4snl.Isgru Ie s9 raslod I 'VNU,p sndq se41u s1e uaur8uo enb qep ere8 xrere;rp oN .ruvNgsle nuuoJ red xreues enb eursruuceru Ie ua rueJBS€q sue enb elduroc ua Jruel IBJ

'selorJecne r selorrecord er1ue sercuQJeJlp B4soru enb sgcord un'l€nu4uoc sgcord unsp Etrcer1 se 'sedele ue lrphrp ruemlJosep 1e sgcord 1a enb erecug

'VNU.p ?lncQloru uun flqo.s '1eug elcnpord e uroc ,! ,Ee ,S grccerrp ue erd-ues sprlQelcnuoqu sle luszlrJer.urlod 'el3l'leJ?duuu r epqlueurelduros errrroJ ep erdoc eII VNC 1ap ercuqnbes eun xreuoreJ'usereurrlod VNU,I ,wrzue un qnb ue eursrueceru unjpBlr€r1 sg 'VNV,p owo{ ua VNO ap otcuqqbas oun tprdoc ? xrelsrsuoc ,ogcdl.tcsun4 e1

glcd/'Jc#upt, vl,IIAI€$ vlnts{ tf,il _:_

VNA I€P gp&wto{al W rcNoC W ::::::.-.:)

8L

'sesBelJnu red llJeSrp resep ull^e II :grcceloJd BUec eun BuorJrodord II -s9u ? -r grJJnpE4 eI r?rJrur repod red elu-osoqlJ Ie qurB elrBtuoc Io QJutrlrceJ rI EpEIEeIu (C)

"uruen; qsenbv .(seloFecne uVNII

sle slol € eunruoc EorlsrrelcuJec eun s? etsanbel .E uraruo.l ? epelrleru C ep pnQelcnuun xre8e;e r BJnle.s sprlQolcnu sreuud 0E sle ru4rr3turs ap sgrdsep .II es€rer.urlod vNu.lluBnlce rnSrlse enb sec 1e ug 'grcdFcsuer ul Er3rrrr.s esereunlod vNd.I €p€lqoce doc un

gpdursurr.tt rry ap pgal'emlJcsueJl ep Bq.s seuepBs senp sal ap eutnb JBJJETu t esereurlod ul J€luerJo :sel

-oueco;d slep rotoruoJd 1e anb raded naleur 1e 9t r grcdFrcsuurl ep IJIul.p lund 1ep suuqesprlQelcnu SZ sun eqor1 sg '(VM enet) xoq VJVJ e ruoo xreuoc BI es oxre red :(y)Buruepu r (J) eururu ep sprleolJnu uo er-u JOS e elunlsoce rolotuo.ld ep eg enb gr?et e1

'grcducsue.r1 e1 m5ueruoc 1od ureueurulsenbu.p :Jd sle xreun.s ese:arurlod vNu.l sgrdsep r roloruord Ie uoxreuocer.Ic sle roru-ud 'scuop ,4v '(J,:l) gtcducsuotl ap srorrqr sepeuetuouu seur.elord seun roJ ep ueq o{{lueuer,rgrd :9r3er elsenbe u tueuelce4p xreun6s ou €suraurlod VNU,I sec lsenbe ue Qrad 'to|owotd un JexrQuoceJ ap ?q.s gqruel selorJecne sle ue grcdrrcsuerl ul rcuoruoc gnbre4

,jsDrawryod }lvtl t sax&aid sa',{tarc.itf ,YJVJ" .tq$r{t$.r&

sS ep rVNU.l ep I tVNg slep e8euucue.s enb .III esereur{od VNU *'ruvNg qed e; oq enb .1 ese;eurrlod VNU a

uVNg.I ep grcdrrcsuu"rl el ue ?^Jelur enb .1 esereurlod VNU .

:slueJeJrp epser1 lucgnuepl ueq.u es selouecne sle ue .esererulod VNd elos eun Jruel ep Joll ug

'exeldtuocsgur qred selouucord sl? luelgures Breuetu ep ezlrleer se grcducsuur €l salou€cn3 sle ug

sssefJesff8 &a glcd$c9lue,r, eTesolcel gJaoo lepo]/\l

'sel-JBzlrIEl-ec rad slrEsseceu srurzue slep ErcuQSeJd e1 euepuc ?l ep suorcceeJ sel selol ue ulnflessu.seJaIrBIu elsenbe.( '€cllQqeleur euep€t exleleru pun.p srurzue Jes u uerunlsooe sepuolrq-e; seuralord sa1 'gredo.1 ulr.uroJ sueS uroc seulplord seluq qreurSFo ,1rnper1 res ue enbuvNu un s? mllnsrr IE 'rupEl.I e sug ered ou r ue3 reruud 1e ua e5ueuoc grcdFcsuerlg-I 'gJedo [Fru?iEDrqJEm-s sua3 ap slenbed slsenby'seropuln8er sercuqnbas sexrelpr.u se1 redsrelo.Euo-- sga +ncr : i:n:"is suaS sosrearp:glueserd 1od seusrue8ro $sanbe p VNC IE -slxual?{Ift salnrauirl,L -lmnrJiJB: -l*d rrrras rrx{ rrnrrru rnc rn .clnr'Trd <rln 6r r- _

rPromotor5' *ITATA BOX) _ 3r

LLoc d' in ic i3 ' ) '

Fisa*f rl* t* trcc*es*riga*{6 * xeaAfegida la caputxa de G metilada latranscripci6 continua de forma continua-da sense entrebancs. No s'atura fins queapareix la seqiidncia AAUAAA que faque acabi la transcripci6 uns 20 nucleb-tids m6s endavant.

Totjust acabada la transcripci6 entraen joc I'enzim Poli A polimerasa queafegeix a I'extrem 3' de I'RNA acabatde formar una seqiibncia d'uns 100 a2000 nucledtids d'adenina, el poli A.Aquest afegit jugard un paper importanta I'hora que el trhnscrit hagi de sortir delnucli i, un cop al citoplasma, li donardprotecci6 retardant-ne la digesti6.

8.N& wect{e v{&r{etsEl resultat final de la transcripci6 deI 'RNA pol imerasa TI es coneix com aRNA heterogeni nuclear (RNAhn). He-terogeni perqud malgrat que tots elstrhnscrits tenen en comri la caputxa de Gmetilada a I'extrem 5' i el poli A al 3',en conjunt presenlen una gran varietalde pesos moleculars.

Mentre es va formant el trltnscrit deI'RNA polimerasa II, la cadena d'RNAque creix es va combinant amb unesproteines que el van condensant i es for-ma una unitat semblant als ribosomes(nom6s semblant), una mena de cabdellde bagues que se'anomena espliceoso-ma.

M*dztrxr ${cscrs de s*srtir *t tr.s*$iNo tota la seqiibncia transcrita t6 infor-maci6. Resulta que els gens dels euca-riotes s6n partits, o sigui, formats perseqiidncies que serviran per a la sinteside les proteines, els exons, i intercala-des. s'hi troben seqiidncies que no por-ten informaci6 per a les proteines, elsintrons. Per a la formaci6 dels RNAmdefinitius els introns han de ser elimi-nats.

L'eliminaci6 dels introns es realitzaquan tot el transcrit, I'RNAhn, ha for-mat un espliceosoma. Durant la forma-ci6 d'aquesta estructura els introns que-

3'5 '

3r

5 '5r

3'

l1 Ea trOLi A

- .

El- _ ?l

?r- qr

@@@

DNA

FACTORS DE.TRANSCRIPCIO

den projectats cap a I'exterior com una mena de llagades. Aixd fa m6s fdcil de tallar lacadena per I'inici i el final de I'intr6 i empalmar-la de nou. El resultat final 6s una cadenad'RNA que porta la informaci6 per a la sintesi d'una cadena proteica de forma continua-da, sense intermpcions ni salts de lectura, I'RNAm definitiu, que ja podrh abandonar elnucli i sortir cap el citoplasma llest per a la traducci6.

Seo0dncia d 'acabament

-;--^,;;,-^*

E rx6

19

OZ

'sercuQIeAInbe

sal JeqoJl € Je5ueluoc rr€A se r slellnseJ Jluelqo e Je5u?Iuoc II€A se lueIu€feluBld lsenbequre 1'.ste1d14 selqrssod pgut'enua? gtcedru8e elsenby'plcRourue €p?c E red spqqelc_nu € ep Jes sp er^Bq ercuqpuodseuoc u1 enb glsnlcuoc EI B J€quJB BA se ]uelulguld

'<<elqecqdxeul>> slJes spnb qep ercugserd eI splcpoul{ue 7 ue'rupenb €JBJue Qred 'BE 9Iu"nn"t.31po" enb sprlgelcnu ep se11e'red 9I uepelqo.s :€̂uJollru se plcqoullue un € eII€̂

-rnbe sprlgeycnu sop epec enb leJ Iep lulued ored rselgdlq sxlel€tu e1 e'r'efa1ue1d se IS 'elc

-oq1nn*b" elsenbe rerurlsesep €̂ se ssoc pnb u1 red'rpoc Iep sJoJ ue,rupenb splc*oulu€

91'enb u,reclldur 'prcqounuu epuc red ppQelcnu un.p BrcuQlelrnbe,l e'rereplsuoc se IS

erue €I^utt II{ gIcEIer d:f;'r'ff;;T!:tr-oc ?A se splcQouluu.p seuepBc I sprlQelc-nu ep seuepuc eJlue Je^sq(p eneq q enbercuqpa.rnbe.l erpuerduoc e,r' se uen|

.6E6I

fuu,1 eurcrpelN ep IeqoN IIueJd Ie JoIBA us^

1 duec lsenbe ue suolcnqlruoc seles seT'Boqco oJe^es lo,tuudse cturlnborq Ie Jes eAsercuqlelrnbe selsenbu JeryIxsep e sreuordslep un 'splcQoul(uE I spllQelcnu eJlue sels-uq1e,ilnba saun €q Iq 'vNC 1ap e1 'purSuogIcBIuJoJuI el E sleplJ res rrn8esuoce re6

'(seu-lptord) splz7outu'tD.p ouapoz sun ue lump-ur Eqer?.s (VNU I VNC) sPlrqalrnu aPouappT eun.p sluJoJ uo sqoJl se lueuFICIuIenb gtceuroyur ul :clsqq rllr€c un xlenpoJdse grc€IuJoJut,p sgdseg lsenbe 1o1 ug

'VNC Iop serpro sel rqduroc qrel enb 'uu'tplord

€un .EIncQIotu BI JBcuqEJ rad uroqp ueJIAJes enb 'y\I5 s1e 'srretpeuuelul luBZlIIBn el

-csJrpur EJer*u nun.p ,"j ap €q oH 'sossacotd sle slol lue11,€lceJlp JEIo;1uoc 1od ou y51q

1" qi"a 'ecqgueE g,"n*tgut e1 euod enb elncqlour €l s? vNC 1e enb lurledeJ leus ureH

'seuolslq sel J€ruJoJ uereurad enb slrrcsuqrl slep I sS ep JVNU,Iep gpdycsuuJl €l ep elqesuodser s? gqIue+'ses€q seles se1 ep seunEp I sruerxe snes,i" u" ,inrglporu ugs 'sltrcsuu.rl doc un 'enb 1y515 s1e ereue8 III Bsurerullod vNu't

'seuosoqlJ sle UEJ€IILIoJ 'seu

-Lelord qtuu sllun 'enb s3'9 I s8I 's8Z ep JVNU sle ue lull€l RJes lueluJolJelsod enb 's97

"p ov*",t s9 enb lucsuer un 1€llnseJ u ruoc 3u9p l esereruqod VNU,I 3p l€ll^llce"I

'selou€cne sF s?Luou Eugp se enb ecqspelceJ€c eun s9 ulsenby 'gp€Jnpulu nlp u(es.grcducsuerl BI €pEqEcs doc un 'slucsuqJl s1e uexreled enb suorcucrppolu sal selol e(I

'sctuQltsrlouou ueueuJorm.s €soc pnb e1 red 'eurelord ep sndq

Ios un.p glJBuIJoJ q e red lueluuclurl xIeAJes lecuq€J UrVNU upe' setrolJucne sle ug

crleueF tpoc lop elnel

ottsffs$'fpos t8 - _ :: :,silnpe& rcd fJp*ffffssfp rff 's"r

d,$, 6f giem, wn consepte*-- ryffs fia snaf evafurionsnf

Els treballs d'investigaci6 van relacionar la seqtidncia dels RNAm amb les cadenespolipeptidiques que en resultaven. Hi havia una corresponddncia, un codi genbtic que re-lacionava els nuclebtids d'RNAm amb els aminodcids. Al grup de tres nucledtids deI'RNAm s'anomena cod6, i el primer nucledtid que es <<llegio> era el de l'extrem 5'.

Seguint aquesta equivalbncia s'obtenen 64 triplets de nucledtids per a nom6s 20 ami-nodcids que formen les proteines. Ldgicament, aviat es van comengar a obtenir diferentstriplets que codificaven el mateix aminobcid. La repartici6 no 6s proporcional. Els ami-nohcids m6s freqiients s6n els codificats per m6s codons, mentre que els m6s escassosacostumen a ser-ho nom6s per un. Aquest exc6s de combinacions per alguns aminohcidspermeten parlar de degeneraci6 del codi gendtic.

Tamb6 es va veure que hi havia tres triplets que no corresponien a cap aminodcid.S6n els codons sense sentit o stop.

El codi genbtic representa una de les proves m6s importants a favor de l'origen rinicde la vida. Tots els organismes del planeta utilitzen les mateixes equivaldncies a l'horade traduir els RNAm a proteihes. Per aixb es diu que el codi gendtic 6s universal. Nom6ss'han trobat algunes excepcions en mitocondris.

Fins ara hem anat parlant de la transcripci6 de seqiidncies de DNA sense entrar en m6sdetalls. Perb cal fer menci6 d'un concepte bdsic en la matbria que estem tractant: el gen.

El concepte de gen 6s relativament modern. La gendtica 6s una disciplina que t6 coma punt d'inici bdsic els treballs realitzats per Mendel. Cap a final del segle passat, els bid-legs ja suposaven que els encaregats de transportar la informaci6 gendtica eren els cro-mosomes que es podien veure en les cbl.lules en divisi6. El mateix Mendel ja va donaruna primera idea en parlar de factors hereditaris.

La formulaci6 de la teoria cromosbmica de I'herbncia (que tractarem en una properaunitat) ja indicava que els gens es disposaven linealment al llarg dels cromosomes.

Cap als anys quaranta els investigadors Beadle i Tatum van enunciar la teoria ungen-un enzim que definia el gen com Ia seqildncia de DNA que dirigeix la stntesi d'unenzim.

M6s tard, cap a la ddcada dels seixanta es va afinar aquesta idea: un gen era la se-qildncia que codificava una cadena polipeptidica.

Ija als anys setanta es va descobrir que en els eucariotes aquestes seqiiDncies no erenconttnues, sin6 que estaven fragmentades i que el seu paper no es limitava simplementa la codificaci6 d'una informaci6. Es va comprovar que podien tenir altres funcions rela-cionades amb la regulaci,6 de I'expressi6 de ta informaci6 que hi ha al DNA. Es aixfcom es van poder identificar seqiidncies diferents:

r Codificadores, que porten la informaci6 per a la sfntesi de les cadenes polipeptfdi-ques.

r No transcrivibles, com ara la regi6 del promotor.l Reguladores, que tindrien un paper inhibidor o amplificador de la transcripci6.

En els eucariotes, algunes seqiidncies de DNA poden portar informaci6 per codificarm6s d'una proteiha. L'RNAm que se'n transcriu, haurb de madurar abans d'6sser traduit.

c1L!

ZZ

'rrpllded 5e1pe.y ruuuoJ;ed;r,ues qre; se enb€l qJes enb Br8;eue ue EcrJ grun eun qure JTUXoqJBJ rue4xe nes Iep sgleJte lVNN.l ep .g ruer1xe(I e lrun epenb prcqourue.l €reuulu ulsenbe.q

'dtr\Iv sreqrTle.s I lvNuJlseourue un euroJ se I lvNd.l qul? dhtv-ee xeyduroc Ie etJeluoc uo ue4ue sgrdsep 1sn1 'cruqSroul d ep selncQlourZ es-]wJeqrlp dINV-e€ xeldruoc Ie ueruroJ dJV.l I W.l glcceer ereruudeun ue :sedele senp ue coll 9J 'dJV,p elncQlotu eun Jed upugode s9 enberSreue xrerenbe; r lueuodseuoc eselolurs-IvNg-Ircuouluy rurzue.l .redepvz1ete) Rlse tVNU.l e prcpourue.I ep grun u1 lerured enb grcceer e1

**-€YNag Xa{3'suopocrluu

r suopoc uye1.pludr1ue r errgtueureydruor BruJoJ ep luulunfe urVNU.le rrun.p Qrneq.s (tvN1-Ueeoupuu) prcqoullue nes Io qur€ IVNUepec grccnperl ep eruelsrs uoSes un ug 'tVNd lueuodserroc nes Ie r prc-Qourrue epec ,red scrgycedse ugs enb (esela1u;s-1yN1-IlJeouluy) surrz-ue sun nd 1vz1r1e1ec qlse r grccnper ep Brrrelsrs reurrrd 1e s9 lsenby

'lvNll.l ep gpocEuu us-ueu eI ep le4uec 9r3er e1 e €qoJl se enb sprlqelcnu ep 1e1drr1 ye rn8rs urnbsuo8es '.rrp e sg 'gporlluu nes Iep grrunJ ue rcu1uelep prcqoururu une xreun.s ]vNu epBc I 'sprJRoultuB.p tuoJ lvNu.p sessBIJ selu€l uq rH

'so{uosoqu sp sug ol-JEpBllsEJ} ep lu8e.trecue.l presenb !y51g.p sndrl leuruuelep un e es-rrun € xrelsrsuoc grc€Arlcs BAes e-I'Julrlce.p ueq.s 'scrpylded so5elue JBIruoJ repod red 'splcQourrue slsenby'BInl.lQc e1 ep eurseld Ie uo sornrll ueqorl se splcqoururs sle luoulercrul

##g*€€rxrxts *re# g:g&we#&#w u&

'seuLelo.rd se1 urcug4besuocue r crp4ded 5e1pe.1 QJeuJoJ se uo seruosoqlr slep surp RJes I 'sprce.ourtue.p uode.I redsuasseceu lvNd-Irceoulue slep pper1uo(l leured enb xeydruoc un luurruoJ 6eruosoqu Iepslelrunqns senp sol qur€ urVNd.I ep lueuelqoce.l lred e;1p6c '(lrun egod enb prceouru-e.I I lvNg.I ueruroJ enb 1e1run) lyNlJ-1lJ"ouFua qo lu€rruoJ lVNd luurruJelep un qrueprJQouluu epec uexreun enb suorcceel se1 ued eun Jod 'seurelord sel JBruJoJ r sprcQourruesle er1ue scrpylded so5elue sle rrlqelse ueleuued enb suorcceeJ sel elseq€ grccnpur e'J

'sgcord 1e ue sluegodrur sercuQJeJrp uercerde.s ou r ecrluQpr lueuucrlcqrd sg urnlcrul-se.1 'suer8 sgru ]ueruere8ne11 urnSts sJerIBp slsenbe.p setuosoqu qe enb 1ur8p1tr 'se1ou-ecno r selorreco.rd erue relrurs lloru se grccnper eI ep erusrueceru Iep grcducsep e1

'c4gue8 poc 1ed sepec-ruu selnud se1 lurn8es sprcqourrue.p ercugpbes eun uo spllQelcnu ep enuqgbes vlep grr-rnpDrt ul Joll plputt uo (sprcpourLue slep I tvNu slep grcuJoqBl.loJ ul qul€ r) seuosoqrrsle ue pros 'seruosoqu sp surJ repellser ep ueq.l I VNC IB elelse lueuprcrur enb grceru-JoJur €un lerdoc ueq enb selncglotu u9s gtcducsuDuelep ln8u4qo ueq.s enb UVNU sla

sprcPourue slap 9rce^rlce,l op saoelS

La einte,si de Ia pr*teinaLa fabricaci6 definitiva de les proteines requereix I'acoblament de les diverses moldcu-les i particules que hi intervindran, aixi com d'una sbrie d'enzims. L'energia necessdriaper al proc6s l'aportarb bdsicament el GTP.

En primer lloc entren en contacte l' RNAn, l' RNAI-MET (iniciador) i la subunitat peti-ta del ribosoma. En els eucariotes aqui hi t6 un paper fonamental la caputxa de G metila-da que presenten tots els RNAm.

L'RNAt iniciador (RMAt-MET) ha de localitzar el cod6 AUG de l'RNAm i acoblar-hi el seu anticod6 de manera complementd'ria i antiparal.lela. En lalocalitzaci6 del cod6AUG hi col.labora bhsicament la subunitat petita del ribosoma. El cod6 AUG, que sem-pre marca I'inici de la traducci6 per a totes les proteihes, es diu cod6 d'iniciacit6.

Fins aquest punt en tot el proc6s han intervingut uns enzims anomenats Factors d'Ini-ciacif (FI), que ira es desprenen per permetre I'entrada de la subunitat Eran del riboso-ma. Aixb comporta el consum d'un GTP.

La subunitat gran delribosoma presenta internament dues regions: la regi6 peptidit(regi6 P) i la regi6 acceptora (regi6 A). En entrar la subunitat gran, aquestes dues re-gions estan a sobre de codons consecutius de I'RNAm.

r A la regi6 P del ribosoma hi haurh els RNAt que esta"ran units a la cadena peptfdicaque s'estigui formant (Peptidit-RNAt).

r A la regi6 A hi tindran entrada els aminoacil-RNAt que corespongui en funci6 delcod6 de l'RNAm.

Un cop juntes les dues subunitats del ribosoma, l'RNAm i el primer Aminoacil-RNAtparlem de Complex d'iniciaci6 o Complex ribosomal actiu.

A partir d'aquest moment comengarh el creixement de la cadena peptidica seguint trespassos que s'aniran repetint:

1. Entrada d'un nou aminohcid: entra a la regi6 A el segiient aminoacil-RNAt. Esconsumeix un GTP.

2. Formaci6 de I'enllag peptidic: l'enzim peptidil-transferusa catalitza la formaci6d'un enllag peptidic entre el grup carboxilic de I'aminohcid del aminoacil-RNAt si-f,:o;t alaregi6 P i el grup amino de I'aa entrant, situat a la regi6 A. L'energia necessh-ria per a la formaci6 d'aquest enllaq prov6 de I'activaci6 de I'aminoicid ubicat a P.

3. Aveng del ribosoma: es produeix la ffanslocaci6 del ribosoma. Tot el ribosoma esdesplaqa un cod6 (3 nucledtids) en direcci6 5' a 3' . Aquest moviment t6 com aconseqtidncia que I'RNAt de la regi6 P 6s expulsat fora del ribosoma, i el peptidil-RNAI que era a A queda en la posici6 P, deixant lliure la regi6 A per a I'arribadad'un nou aminoacil-RNAt. Per a tot aixd fanfaltauns Factors d'Elongaci6 (FE) iI'energia d'un GTP.

Mentre queden codons per llegir, la rotaci6 d'aquests ffes passos continua. Tot el me-canisme s'acaba, perd, en el moment que la regi6 A queda sobre un cod6 sense sentit.

Com que els codons sense sentit no corresponen a cap aminohcid, no hi ha cap amino-acil-RNAt que vingui a la regi6 A. Quan l'enzim peptidil transferasa actua per fer el nouenllag peptidic I'rinic que fa 6s hidrolitzar I'enllaq de I'extrem carboxflic de la cadenapeptidica del darrer RNAI que havia entrat. Com a conseqiidncia d'aixd la cadena pepti-dica s'allibera i totes les peces que formen el complex actiu se separen.

En aquesta riltima fase intervenen els Factors d'Alliberamenl (FA) i tamb6 es consu-meix un GTP.

23

hZ

rvNu - lltgouluJe nou un eJluS

ulvNu

ven )cvn fl!vvn )

rg

luaureJaq!lle,p slolsel slo uanlte'lllues asuas gpot un equle uPno

i'l!luas osues

gpor un lqure anb sul, 6 ! I 2 sgtoJd le xlalsdar s!

ry11g - ;1:eoulue luanbas lo eJlu3

TUVNU

euosoqu lap ueJO lellunqns pl eJlu3

IIJVNU

ruvNu,r ! eurosoqlr rep elllad lerlunqns er qure tla4 - rVNU - llleoulure,l ep glun Pl \ ,iaiiurioiut -6i:etrtut,p'srofel slr

\"*P

tuvNu

1,8. Qran fes mofdcrrfess'equfve{f#en; Ia reparaciod'ewades aI OtlfA

De tots els mecanismes descrits la replicaci6 representa possiblement el m6s transcen-dental. Es a partir de la seqiidncia de nucledtids del DNA d'on surt la informaci6 per fa-bricar les proteines.

Una errada en la seqiidncia del DNA pot representar la sintesi d'una proteiha que nopugui fer la seva funci6 de forma satisfactdria. Es per aixd que els organismes presentenuna sbrie de mecanismes reparadors d'aquestes possibles errades. Aquests mecanismesfuncionen amb un grau de fiabilitat molt elevat, perd no s6n infal.libles. Quan se'ls n'es-capa alguna 6s quan parlem de mutacions. Perd ho farem m6s endavant.

Les errades poden produir-se tot just durant el moment de la replicaci6 o b6 amb pos-terioritat. Analitzem aquestes dues situacions.

Reparaciotts dursnt la replicuci$Durant el proc6s de replicaci6 del DNA es poden anar produint aparellaments de nucled-tids incorrectes. Quan aixd passa 6s la mateixa DNA polimerasa la que s'encarrega decorregir l'error. Com ho fa?

La capacitat d'autocorrecci6 que t6 el DNA polimerasa sobre la seva prdpia activitatsintbtica 6s perqud necessita per polimeritzar nuclebtids un encebador, o sigui, una cade-naja fabricada que presenti un extrem 3'-OH lliure on anar afegint nucledtids trifosfat.

Si per algun motiu es produeix un aparellament incorrecte de nucledtids, aleshores lacadena no serveixi encebador. L'alteraci6 que aixb provoca impedeix al DNA polimera-sa continuar amb la seva activitat de sintesi. Serd doncs la mateixa DNA polimerasa laque actui amb la seva funci6 exonucleasa 3' a 5' i n'elimini la seqiidncia que presenta elsnuclebtids mal aparellats. Tot seguit reiniciari la seva activitat polimeritzadora.

En definitiva, de DNA polimerasa necessita un extrem de DNA en el qual les basesestiguin perfectament aparellades. Perd aixi i tot sempre se n'escapa alguna. La biologiano 6s una cibncia exacta.

Reparacions posteriors a la replicacidQuan s'ha acabatla replicaci6 les molbcules del DNA tampoc no estan segures. Encarahi ha la possibilitat que pateixin alteracions en la seva estructura. Per aixb 6s necessariI'existdncia d'un sistema de manteniment que revisi el DNA periddicament i si 6s possi-ble que corregeixi els canvis que s'hi detectin.

Hi ha diversos mecanismes reparadors. En general quasi tots depenen de la possibili-tat de distingir la cadena que ha patit el canvi. Sense aquesta capacitat podria molt benser que en lloc de corregir el canvi a la cadena de nova formaci6, el que succeis 6s que elfes a la cadena original i el consolid6s.

A grans trets el que passa 6s el segiient:1. S'ha de recondixer la seqiidncia alterada i eliminar-la. D'aixd se n'encarreguen uns

enzims anomenats nucleases de reparaci6 del DNA que hidrolitzen els enllagosfosfodibster i permeten aixi fer <saltao> els nuclebtids incorrectes.

2. A continuaci6 actua eIDNA polimerasa qve afegeix els nuclebtids que falten.3. Falta, per acabar, donar continuilat alacadena reparada i aixd ho faun lligasa que

fabrica els enllagos fosfodidster que falten.Per acabar direm nom6s que com m6s evolucionada sigui una espbcie pitjor tolera les

mutacions, sobretot les cromosdmiques i les gendmiques. Nom6s cal fixar-se en les ano-malies patolbgiques associades a aquestes mutacions identificades en l'6sser humh. Lainestabilitat que produeixen moltes vegades fa que els individus que les pateixen no si-guin molt viables. Perd aquesta idea s'ha de conjugar amb I'aspecte positiu que tenen lesmutacions de cara a 1'evoluci6.

25

9Z

'suo1colnw sal ap nlwfiDp-Dard rapqrt, Iep €IrBd se QxIe Jed 'suolcelqod selue BrcuQserd s^es eI Jlnu[uslp o JelueruSne.p QrBS-errBcue6s enb €I lerruuu glJcelos BI tueru€clsQq RresInpord wq.s doc un I 'luelqrlr?.l ue eJdlues slues-erd sue8qtnur s1ue8u.p 9mJep o lucsep rueq enbserusrueceru sle ue sep€ile.p ercugnbesuoc B Iuocuexrenpord se lueureldruls 'Ieluelqure grsserd eun eelsodser e Iuoc uexrenpord se ou suolcelruu se'I

'grcnlo^?,I BJnseuruer8 ue elqrssod e; enb Ie FIIIIqBIJe^ elsenbe s9

1 'suorcelqod sel ue €s-JEAJesqo 1od enb ecrlQue8 1el-IIIqBIJ€̂ €l ep Joloru 1e uelueserder 9qure1 '(rsoteureI op €rrrel Ie ue rueJelJ?d ue) glcoutquo)at el grJrelueru?lunf'suorJ€lnur se1 enb elsll ep erprad urap-od ou ered 'elueseJd se1 rnb e red se,rrle8eu lullossuorc?louuoc qure 'sercprSsep eJqos Ipuse un luelu{Brcrur relqules 1od suorcelnu sel ep rpruse.T

'€rJuQpu€Jsap €I e soseusue.n res uepod enb se1 redloleJqos uessoJelur.s seueurra8 seuQplu I glcnlo^e.l'ecrlque8 BI 6nprllpur un nled lod enb suorJelilr selselol eCI 'eursrueSro un.p cqque8 1uueluru Ie ue sI^-uut uexlenpord se uenb suolJ€lnu ep elrud sg

tI ff

It

leLlc np lllc ollouec

-:A#@dr{s€effi€*$4ffi

:rl l,

:

'eursrueSro un,p layduroc eruoue8 1e 1o1r surJ o SJecueS SeluosotuoJc'eurosoruorc un.p sged ullceJe enb suOrcereqa o SIAuec €Sl4.,pord uepod 9qurel 'prlQelcnu un sguou JslceJE qnbred uouol ou sopEJJe sel 's9ur V

'ercuglbesuos ap eueru dec rn8url ou enb Jes ueq 1od 9qu4 iulVNU slep glcetu-JoJur BI ep Drnpal o7 ruawola\duor n)rallq 3 suIJ 'uulolord eun ue ptrsoulutD unp !^u031e reco,rord ep sop :sepeuea. ueq sercugnbesuoc Jruel uepod ptlqalcnu Ios un.p SIAUBJ

'selqtsr,terdrur res uepod sercuqnbesuoo sel I 'sJou-elsod sossecord s1e slol JelceJs lod sedute se1 ep eun31e ue rxrenpord se enb epe'ge 1o'tes-1eno 'WSJC Iep seusru€ceru slep ercupgodrur €l ornel e; sue crlqueS tPoc Iep Ipnlso.'I

n5##Sffsf&ffi #tr$-s#sse&f g# f,s# #'#ptr##ffr "&"K

La sindrome del -crit du chat es deu a unadelecci6 en el cromosoma 5.

Perb per parlar de mutacions ara fa"rem una descripci6 dels tipusprincipals. A I'hora d'estudiar-les es poden dividir segons el grau d'al-teraci6 del material genBtic.

Pzxzetw*ls * g* *.LrSet esS6n les que es produeixen per I'alteraci6 d'una parella de nuclebtids enla seqiidncia del DNA, i poden ser per:

* Substituci6: quan un parell de nucledtids 6s substituil per un altre.

* Delecci6: si un parell de nucledtids 6s eliminat de la molbcula deDNA.

* Inserci6: si s'intercalen un nou parell de nucledtids en una seqiibn-cia (de vegades es coneix com a addici6).

s Formaci6 de dimers: afecten sobretot a la timina; s'originen nor-malment per l'acci6 de les radiacions ultraviolades. Dues timinesque estan juntes queden unides i es comporten com si en fossin unade sola. amb efectes semblants a una delecci6.

CromositrniquesProvoquen canvis en I'estructura interna dels cromosomes. Opticament s'identifiquengrhcies a les tdcniques de tinci6 en bandes dels cromosomes. Es distingeixen:

* Deleccions, que s6n la pdrdua d'un segment de cromosoma.

* TransloCaCiOns, quan un Segment d'un cromosoma Se separa i s'uneix a un altrecromosoma.

* Inversions, si un tros d'un cromosoma es talla i s'uneix perb amb la seva orienta-ci6 invertida.

c Duplicacions, quan es repeteix un segment d'un cromosoma. El segment duplicates pot quedar en el cromosoma original o passar a un cromosoma diferent.

GenhmiquesS6n l' alteraci6 del nombre total de cromosomes. Se'n sol parlar fent referbncia als orga-nismes diplonts. Segons que afectin un petit grup de cromosomes o tota una dotaci6 cro-mosbmica podem parlar de:

a) Aneuploidies: si nom6s resulta afectada una parella de cromosomes homdlegs.

r Monosomies, quan nom6s hi ha un cromosoma de la parella. Per exemple, la sin-drome de Turner (X0).

* Trisomies, si hi ha 3 cromosomes en comptes de la parella habitual. Per exemple,la sindrome de Down (trisomia 2l) ila sindrome de Klinefelter (XXY).

I Tetrasomies, si en s6n quatre en comptes de la parella habitual.

b) Euploidies. Es donen quan es veu afectada una dotaci6 cromosbmica sencera (es te-presenta per la lletra n). Les m6s habituals s6n:

o Monoploidies o haploidies (n), hi ha nom6s una de les dues dotacions habituals.

* Triploidies (3n), si hi ha ffes dotacions (una m6s del que 6s habitual).

* Potiploidies, quan hi ha diverses dotacions. Les poliploidies s6n m6s freqiients enels veeetals.

Cariot ip Down

2/

*

. $

l

Ht* 3** il

*

* = f t *Gn I t lr I

*

#il

{*}*{{

egrc€tnru ep sndp un8p senbgttuepl -'lelrun elsanbe ue uexreredu enb

sdpopec ep sagersolo; set €rlnsuoc oq-reJ red 'selerud *u ::ff::ff::"T.",,ft[X _i 'seruosouroJc sle slol xlen8esser r erprSolo; eI ep lunru€p p1e8e,r. reded 1e €sod -

. : . SOJOSIJ-

' rnt"d"n ooua -

- eu u r n B r s s e u os o ru orr,,,, uor",',iLl]llll: :"-? liXTff :;'T : lHH ilT :;' i lH ilil ep 'suur8 seruosoruorc ep sellered) Epr.u ut red uednr8e.s sellered selsenbe enb 'se11eredF.Z. ue ueztueS.ro.s enb saruosotuolr 9t 9l ewunq ercqdse.l enb elduor ue lluet ep eq.S

'epolQr.u lsenbe .red solqergrtueprsenbnuqsou.rorJ suolceJelle se1 ep eun8Je euod sn1e,; 1e rs rerllsou8utp 'sgtu E 'l snleJ lJpseuosoruoJJ slo JelJesqo leuued enb grcerude"td eun ra;_lod se BJeueu elsenbe.q 'snle;lap satnl.[Qr uaqorl se uo'clrqrurue prnb;l nellxa s1.es qnb ue e,ro.rd BUn leJ ep ueq.s'sap-esseJsque es-repenb ep sBJ uo 's,{ue gg sp sgtu Jp seuop se'l 'seuosotuoJJ ep eJquouIJ tuoJ eu;oJ e[ ]uul ullJeJe anb suotcelnLu sel lseJruetu ap msod lod dt]otlec lep tpnlso.'I

#ggwgsw* g## g#segs#,€f rr*#Jd{rr#€J#-r{;;0J6in \*_:_-_* - '___:__-/