replicación del adn
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La teoría celular expresa que todas las células se forman a partir de células preexistentes.
El crecimiento y desarrollo de los organismos vivos depende de procesos que aseguren el crecimiento y multiplicación de sus células, para así formar o regenerar tejidos, o para la de creación de células sexuales para la creación de nuevo ser vivo.
El ciclo celular corresponde la secuencia cíclica que sufre una célula cada vez que se divide, con el fin de hacer copias exactas de sí misma, pasando por una etapa de crecimiento y luego por una etapa de división. Este ciclo tiene dos grandes estadios denominados interfase (etapa G1, S y G2) y división celular mitótica (etapa M).
La interfase corresponde al período más largo del ciclo celular. Durante la interfase los cromosomas no son visibles como elementos figurados contenidos en el núcleo celular, debido a que la cromatina se encuentra descondensada.
Es la primera fase del ciclo celular, que trascurre entre el fin de una mitosis y el inicio de la síntesis de ADN.
Existe crecimiento celular con síntesis de proteínas y de ARN.
La célula duplica su tamaño y masa debido a la continua síntesis de todos sus componentes, como resultado de la expresión de los genes que codifican las proteínas responsables de su fenotipo particular.
Tiene una duración de entre 6 y 12 horas. Las célula que no se dividen nuevamente (como
las nerviosas o del músculo esquelético) pasan toda su vida en este período, que en estos casos se denomina G0, ya que las células se retiran del ciclo celular.
Esta es la fase del ciclo celular en donde el ADN se encuentra sintetizado (de ahí viene el nombre de fase S).
Esta fase tiene la duración más larga del ciclo celular, entre 10–12 horas.
Es la tercera fase de crecimiento del ciclo celular. Continúa la síntesis de proteínas y ARN. En esta fase, ya con el ADN duplicado, la célula
ensambla las estructuras necesarias para la separación de las células hijas durante la división celular y la citocinesis (separación del citoplasma).
Al final de este período se observa al microscopio cambios en la estructura celular, que indican el principio de la división celular.
Tiene una duración entre 3 y 4 horas.
Tiene una corta duración en contraste del total de tiempo utilizado por la célula.
En esta etapa ocurre la mitosis (división nuclear) y la citocinesis (división citoplasmática)
La mitosis es un proceso continuo, que convencionalmente se divide en cuatro etapas: profase, metafase, anafase y telofase.
La cromatina en el núcleo comienza a condensarse y se vuelve visible en el microscopio óptico como cromosomas.
La envoltura nuclear desaparece Comienza la formación del huso
mitótico. El nucleolo empieza a desaparecer.
Los cromosomas se alinean en la línea del ecuador.
Esta organización ayuda a asegurar que en la próxima fase, cuando los cromosomas se separan, cada nuevo núcleo recibirá una copia de cada cromosoma.
Las cromátidas hermanas de cada cromosoma se separan en los cinetocoros
Cada cromátida corresponde a un nuevo cromosoma, los cuales, se mueven a lados opuestos de la célula.
Cuando los cromátidas llegan a los polos opuestos de la célula, se forman nuevas membranas alrededor de los núcleos hijos.
Se descondensan los cromosomas, adquiriendo nuevamente un aspecto difuso.
Reaparecen los nucleolos y el huso se desorganiza.
Es la última etapa de la fase M El citoplasma se va estrechando a
nivel de la zona ecuatorial hasta que se divide y quedan formadas dos células hijas
Con la citocinesis finaliza la fase M y se inicia un nuevo ciclo celular.
La replicación es el proceso en el cual se copia el ADN. Este proceso es semiconservativo y bidireccional. Funciona igual, tanto en procariontes como en eucarionte, salvo algunos cambio, principalmente de las proteínas que participan.
Se dieron muchas hipótesis sobre como se dupllicaba el ADN hasta que Watson y Crick propusieron la hipótesis semiconservativa, según la cual, las nuevas moléculas de ADN formadas a partir de otra antigua, tienen una hebra antigua y otra nueva.
La replicación ocurre en 3 etapas:
La iniciación La elongación La terminación
Lugar exacto donde se inicia la copia del ADN, la iniciación la producen 2 enzimas: la giraza y la helicaza. Al lado de la helicaza se coloca el complejo proteico llamado factor de transcripción (indica el inicio de la copia)
Durante la elongación, la polimerización del ADN se produce en dirección 5'-3', La replicación se da en horquillas, cuyas ramas difieren en la dirección de síntesis de ADN. La horquilla de replicación, conteniendo ambas hebras replicadas, se mueve en una dirección única, pero la replicación sólo es capaz de proceder en la dirección 5' - 3'.
La terminación obedece, en bacterias, a la presencia de secuencias específicas que dan lugar a la inhibición de la actividad de las helicasas. El proceso de terminación en eucariotas es poco conocido.
hay 1 lugar de origen de replicación que se muestra en la horquilla de replicación y que señala el avance de la copia. La horquilla indica que se está haciendo la separación y la replicación a la vez. En el sitio en que empieza la replicación se organizan las proteínas en un complejo llamado replisma. La replicación del ADN en procariotas sucede a una velocidad de 500 nucleótidos por segundo.
el proceso es esencialmente el mismo pero el ADN es mucho más grande y linear. Hay varios orígenes de replicación y es bidireccional. El avance es más lento que en procariotas ya que hay más proteínas asociadas al ADN que hay que soltar. La replicación del ADN en el ser humano se realiza a una velocidad de 50 nucleótidos por segundo. Los nucleótidos tienen que ser armados y estar disponibles en el núcleo conjuntamente con la energía para unirlos
La importancia de que la duplicación de ADN quede perfectamente bien hecha, es mucha, ya que si no, se pueden presentar mutaciones genéticas.
Esto se debe a que, como existe un código genético universal, que se basa en la lectura de las bases nitrogenadas (adenina, timina, guanina y citosina). Cuando un nucleótido queda mal ubicado o algún error, pueden haber serias enfermedades o mutaciones genéticas.
El proceso de replicación de el ADN es un mecanismo capaz de realizar una replica es decir una copia idéntica llevado acabo por el mecanismo de semiconservador lo que permite que las dos cadenas del ADN original, al separarse sirvan de molde para cada una parte de la síntesis de una nueva cadena complementaria de la cadena molde .De manera que cada nueva doble hélice contenga una de cada cadena del ADN original.
Iniciación. Involucra el reconocimiento de la posición en dónde empieza la replicación de una molécula de DNA.
Elongación. Eventos de la horquilla de replicación en dónde es sintetizada una hebra complementaria.
Terminación. se produce cuando la ADN polimerasa III se encuentra con una secuencia de terminación (secuencia ter).
No es un proceso al azar.
Empieza en una secuencia conocida como origen de replicación
Generalmente se inician dos horquillas de replicación de cada origen (bidireccional).
Un genoma circular bacteriano presenta un solo origen de replicación.
En eucariontes hay múltiples orígenes para cada cromosoma.
Inicio de la replicación en E. coli
El origen de replicación de E.coli se conoce como oriC.
Presenta 245 pb de DNA. Contiene dos motivos cortos repetidos,
uno de nueve nucleótidos (nonámero), cinco copias y otro de 13 nucleótidos (tridecámero) 3 copias.
La proteína DnAa se une cerca de las regiones ricas en AT en una región de reconocimiento.
DnAa debe estar acoplada a ATP. 30 moléculas de DnAa se unen a oriC La unión ocurre cuando el DNA esta
superenrollado negativamente, situación normal en E. coli.
El resultado de la unión de DnaA a la doble hélice es que ésta se funde.
El mecanismo exacto no se conoce pero parece ser el estrés de torción inducido por DnaA.
La fusión de la hélice es promovida por HU, la proteína más abundante que ayuda a empacar al DNA de E. coli.
Después de la fusión son reclutadas las proteínas DnaBC, formando el complejo pre-priming.
DnaC tiene un papel transitorio y puede ser que ayude a DnaB a unirse.
DnaB es una helicasa, que puede romper pares de bases.
Incrementa la región de hebra sencilla en el origen.
Dificultades › Las dos hebras tienen que ser copiadas al mismo
tiempo y la polimerasa solo copia de 5’--> 3’ › La hebra retardada debe copiarse de manera
discontinua produciendo fragmentos cortos. › La DNA polimerasa necesita cebadores que
proporcionen extremos 3’
Experimento de Meselson y Stahl para probar el modelo semiconservativo de la replicación del ADN
Después que Watson y Crick propusieron el modelo de la doble hélice, tres modelos de replicación del ADN se han propuesto: conservativo, semiconservativo y dispersivo. El modelo semiconservativo ha probado ser el más correcto.
Meselson y Stahl , ellos confirmaron la hipótesis de la replicación del ADN.Cultivaron bacterias en un medio 15N. El 15N es un isótopo pesado de nitrógeno, por lo tanto el ADN sintetizado es de densidad pesada. Ellos entonces cambiaron las bacterias al medio 14N. El ADN se aisló diferentes veces que corresponden a los ciclos de replicación 0, 1, y 2. Luego de un ciclo de replicación, el ADN fue todo de densidad intermedia. Esto descarta el modelo conservador de la replicación, que predice que ambos ADN (pesado y liviano) estarán presentes, pero ninguno de densidad intermedia estará presente.
Este resultado es consistente con el modelo semiconservativo de replicación, que predice que todas las moléculas de ADN consistirán de una cadena 15N de ADN y una cadena 14N de ADN.
El resultado no descarta el modelo dispersivo de replicación, que también predice que todo el ADN será de densidad intermedia, consistiendo de segmentos intercalados de doble cadena 15N y 14N.
Después de dos ciclos de replicación, se ven dos bandas de ADN, una de densidad intermedia y una de densidad liviana. Este resultado es exactamente lo que el modelo semiconservativo predice: la mitad debería ser densidad intermedia 15N-14N la intermedia y la mitad de densidad liviana 14N-14N.
Este resultado descarta el modelo dispersivo de la replicación, que predice que después del ciclo 1 de replicación, la densidad del todas las moléculas de ADN, gradualmente llegarían a ser más bajas. Por lo tanto, ningún ADN de densidad intermedia intermedio debería permanecer después del ciclo 2. El modelo semiconservativo es correcto.
El proceso es exactamente el mismo que con las celular procariontes solamente que el ADN es mucho mas grande y lineal.
La replicación es bidireccional. Además es mucho mas lento ya que hay más proteínas asociadas al ADN que hay que soltar. La replicación del ADN, que ocurre una sola vez en cada generación las celular necesita de muchas enzimas y una gran cantidad de energía en forma de ATP.
La replicación del ADN en el ser humano se realiza a una velocidad de 50 nucleótidos por segundo. Los nucleótidos tienen que ser armados y estar disponibles en el núcleo conjuntamente con la energía para unirlos.
Una vez que se abre la molécula, se forma una área conocida como "burbuja de replicación" en ella se encuentran las "horquillas de replicación" . Por acción de el ADN polimerasa los nuevos nucleótidos entran en la horquilla y se enlazan con el nucleótido correspondiente de la cadena de origen (A con T, C con G). Los procariotas abren una sola burbuja de replicación, mientras que los eucariotas múltiples. El ADN se replica en toda longitud por confluencia de las "burbujas".
•Dado que las cadenas del ADN son anti paralelas, y que la replicación procede solo en la dirección 5' - 3' en ambas cadenas, donde, una cadena formará una copia continua, mientras que en la otra se formarán una serie de fragmentos cortos conocidos como fragmentos de Okazaki . La cadena que se sintetiza de manera continua se conoce como cadena guía, delantera ó adelantada y, la que se sintetiza en fragmentos, cadena atrasada ó rezagada.
Los fragmentos cortos, recién sintetizados de hebras de ADN se denominan fragmentos Okazaki. Todas las ADN polimerasas conocidas, pueden sólo sintetizar ADN en la dirección 5' a 3' . Sin embargo, cuando las hebras se separan, la horquilla de replicación se desplaza a lo largo de una hebra molde en la posición 3' a 5' y 5' a 3' en el otro lado del molde. En la primera , la cadena adelantada de ADN es sintetizada continuamente en la dirección 5' a 3'. En la otra, llamada la cadena atrasada, la síntesis de ADN sólo ocurre cuando una sección de una hebra simple de ADN ha sido expuesta y procede en la dirección opuesta a la dirección de la horquilla de replicación (5‘ - 3'). Es por esto discontinua y la serie de fragmentos Okazaki son unidos de manera covalente por las ligasas formando una hebra continua.
Para que la ADN polimerasa trabaje, se necesaria la presencia, en el inicio de cada nuevo fragmento, de pequeñas unidades de ARN conocidas como cebadores, a posteriori, cuADNo la polimerasa toca el extremo 5' de un cebador, se activan otras enzimas, que remueven los fragmentos de ARN, colocan nucleótidos de ADN en su lugar y una ADN ligasa que los une a la cadena en crecimiento.
A modo de conclusión podemos decir que el ADN es el mecanismo encargado de la herencia de el paso de generación en generación . Que actúa tanto en organismos como virus, bacterias, plantas y animales ,etc., es decir, en todos los seres vivos.
También gracias a el podemos dar el paso a el crear un ser desde la mezcla de los cromosomas de la mujer y el hombre y todo esto gracias a el ADN. Podemos basarnos en ello, por las investigación procesos y experimentos ya aprendidos por medio de este trabajo.
Incluso podemos decir que este ADN es la encargada de transmitir la información y que para esto es necesario seguir una cierta cantidad de pasos para la creación de un ser (organismo) nuevo. Además dirige todas actividades de las células durante el tiempo de vida del organismo.
Por esto podemos concluir que básicamente el ADN es el inicio de todo un proceso más complejo para la creación de un organismo, y que este no pone diferencias para hacerse presente en ellos.
http://www.genomasur.com/lecturas/Guia12a.htm http://themedicalbiochemistrypage.org/spanish/cell-cycle-
sp.html http://www.cancer.gov/diccionario/?CdrID=597111 http://www.botanica.cnba.uba.ar/Pakete/Dibulgeneral/
Divcelu/CicloCelular.htm http://www.todoexpertos.com/categorias/ciencias-e-
ingenieria/biologia/respuestas/2072623/ciclo-celular http://www.lookfordiagnosis.com/mesh_info.php?
term=Ciclo+Celular&lang=2 http://www.biologia.edu.ar/cel_euca/ciclo.htm http://www.ucm.es/info/genetica/grupod/Replicacion/
Replicacion.htm http://www.ucm.es/info/genetica/grupod/Replicacion/
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