Replicación del DNA

Replicación del ADN
Dr. Octavio Loera Corral
En condiciones óptimas una bacteria se divide en 20 min
Pero debe replicar su cromosoma
¿y los plásmidos?
http://www.biologycorner.com/APbiology/pathology/bacteria.html
… Experimento Meselson-Stahl en 1958
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http://commons.wikimedia.org/wiki/File:DNAreplicationModes.png#mediaviewer/File:DNAreplicationModes.png
Matthew Stanley Meselson (Nació el 24 de mayo de 1930)
Franklin (Frank) William Stahl (Nació el 8 de octubre de 1929)
FLUJO DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA
Síntesis simultanea en ambas hebras
SEMICONSERVATIVA
Para sintetizar ADN se requieren
dATP, dTTP, dCTP y dGTP.
Desoxirribonucleótidos (dNMP)
ADN Polimerasas
• Pol I se descubrió en E. coli
– Velocidad 20 nucleótidos/seg
(dNMP)n + dNTP
(dNMP)n+1 + PPi
ADN Polimerasas
• Pol III se descubrió en E. coli
– Velocidad 1000 nucleótidos/seg
(dNMP)n + dNTP
(dNMP)n+1 + PPi
Origen de la Replicación
En Cromosoma
En Plásmidos
Avance de la Replicación
El cromosoma bacteriano es circular
Horquilla de replicación
2 en por ORI
Inicio de la Replicación
Asociación de las proteínas SSB
WATSON: FIG. 8-26, a-e
Lo mismo para ambas horquillas
THE ADN HELICASE AT THE REPICATION FORK TRAVELS ON THE LAGGING STRAND TEMPLATE
IN A 5’ TO 3’ DIRECTION. THE ADN POL III HOLOENZYME INTERACTS WITH THE HELICASE VIA
THE -SUBUNITS, WHICH ARE BOUND TO BOTH CORE POLYMERASES. ONE ADN POL III CORE
REPLICATES THE LEADING STRAND WHILE THE OTHER REPLICATES THE LAGGING STRAND.
WATSON: FIGURE 8-21a
ADN PRIMASE PERIODICALLY ASSOCIATES WITH THE ADN HELICASE AND SYNTHESIZES
A NEW PRIMER ON THE LAGGING STRAND TEMPLATE.
WATSON: FIGURE 8-21b
WHEN THE LAGGING STRAND ADN POLYMERASE COMPLETES AN OKAZAKI FRAGMENT, IT IS
RELEASED FROM THE SLIDING CLAMP AND THE ADN
WATSON: FIGURE 8-21c
THE RECENTLY PRIMED LAGGING STRAND IS A TARGET OF THE CLAMP LOADER, WHICH
ASSEMBLES A NEW SLIDING CLAMP AT THE PRIMER:TEMPLATE JUNCTION CREATED BY THE
SYNTHESIS OF A NEW PRIMER
WATSON: FIGURE 8-21d
THE PRIMER:TEMPLATE JUNCTION WITH ITS ASSOCIATED SLIDING CLAMP BINDS TO
THE
LAGGING STRAND ADN POLYMERASE, WHICH INITIATES ADN SYNTHESIS ON THE NEXT
OKAZAKI FRAGMENT
WATSON: FIGURE 8-21e
ADN PRIMASE PERIODICALLY ASSOCIATES WITH THE ADN HELICASE AND SYNTHESIZES
A NEW PRIMER ON THE LAGGING STRAND TEMPLATE.
WATSON: FIGURE 8-21b
Fusión de Fragmentos de Okazaki
La ligasa une ambos fragmentos en uno mayor
Síntesis de ADN
• ADN girasa – Desenlaza los nudos o lazos en la
•
•
•
•
•
cadena de ADN.
ADN helicasa – separa las dos hebras.
SSBP – Evita que se unan las hebras.
ARN primasa – Sintetiza el “primer”.
ADN polimerasa III – Sintetiza la nueva hebra.
ADN polimerasa I – Elimina las bases mal pareadas
(3’ – 5’) y elimina los “primers” (5’ – 3’).
• ADN ligasa – Une los terminales 3’OH con los 5’PO4
de los fragmentos de Okasaki (fragmentos de ADN de
la hebra discontinua)
La replicación in vitro es la base de aplicaciones como
PCR (reacción en cadena de la polimerasa)
• Amplificación de un fragmento determinado de un
genoma
• Mezcla de Reacción
–
–
–
–
–
–
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ADN polimerasa termófila (Taq o Pfu)
ADN Molde o restos del genoma
Cebadores o primers específicos (no hay Primasa)
dNTPs
Mg++
pH controlado
Ciclos térmicos
Solo interesa amplificar el gen
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