Biosíntesis de ácidos nucleicos File

Biosíntesis de ácidos nucleicos
Metabolismo de ácidos nucleicos. Replicación, reparación y
recombinación del ADN. Síntesis de ARN. Procesamiento de
los ARN. Síntesis de ARN y ADN dirigida por ARN.
Experimento de Meselson-Stahl
a) Células crecidas por varias
generaciones solo en 15N, su
DNA posee solo 15N como se ve
en gracdiente de CsCl.
b) Células transferidas a 14N,
DNA luego de una generación
migra en una posición más alta.
c) Un segundo ciclo de
replicación da una banda de
DNA híbrida y otra conteniendo
solo DNA -14N, confirmando la
replicación semiconservativa.
Replicación bidireccional de DNA
Definiendo las hebras de DNA en la horquilla de replicación
Siempre la nueva hebra se
sintetiza en dirección 5´
3´
Los fragmentos de Okazaki son
ligados por una DNA ligasa.
En bacterias tienen 1000-2000
nt y en eucariotas 150-200 nt.
Elongación de una hebra de DNA
a) DNA pol I requiere una única
hebra no apareada para actuar como
molde y un hebra primer para
proveer un grupo hidroxilo libre del
3´libre al cual se adiciona un nuevo
nucleótido. Cada nucleótido que
ingresa es seleccionado en parte por
apareamiento de pase al nucleótido
de la hebra molde. El producto de
reacción tiene un nuevo 3´-OH
libre, permitiendo la adición de otro
nucleótido.
Mecanismo catalítico de elongación de DNA: necesita Mg2+
Contribución de la
geometría del
apareamiento de base
para la fidelidad de la
replicación de DNA
a) A=T y G=C poseen
geometrías muy
similares, y un sitio
activo acomoda una u
otra
b) La geometría de
apareamiento incorrecto
puede excluirlo del sitio
activo, como ocurre en
DNA polimerasa.
Ejemplo de corrección de error por
actividad exonucleasa 3´-5´de DNA
pol I
Análisis estructural ha localizado la
actividad exonucleasa delante de la
actividad polimerasa al orientarse la
enzima en su movimiento a lo largo del
DNA. Una unión incorrecta (aquí, un
C-A) impide la traslocación de la DNA
pol I al siguiente sitio. Corriéndose
hacia atrás, la enzima corrige el error
con su actividad exonucleasa 3´-5´,
luego continúa la actividad polimerasa
en la dirección 5´ 3´.
Ejemplo de error: C en vez de T
Apareamiento incorrecto
Se bloquea la elongación por
apareamiento incorrecto. DNA pol
retrocede y queda ahora en el sitio
activo de la actividad exonucleasa 3´
5´
Se elimina el nucleótido del error
DNA pol ahora continua hacia delante con la
actividad
DNA pol II involucrada en reparación y la DNA pol III es la principal de
E. coli
Estructura de DNA pol III
Síntesis de DNA en ambas
hebras
Eventos en la horquilla de
replicación están
coordinados por una única
DNA pol III (dímero) en un
complejo coordinado con
DNAB helicasa.
RNA es eliminado por act. exonucleasa
de DNA pol I
Reparación de DNA por excisión de base
Recombinación durante la meiosis
Cromosomas homólogos en rojo y azul
Transcripción por RNA pol
Típicos promotores de E.coli reconocidos por RNA pol
Regiones comunes
Inicio y elongación de la
transcripción por RNA pol en
E.coli
1) Binding o unión
2) Iniciación
Terminación de la
transcripción en E.coli
Secuencias de DNA terminadoras
Promotores eucariotas reconocidos por RNA pol II
Inh. Transcripción de DNA
Maduración de mRNA en eucariotas
Agregado del casquete 5´del mRNA
Agregado de la cola de poli-A a los
transcriptos primarios de eucariotas
Modificaciones posttranscripcionales de las bases
Extensión del dogma central para incluir
la síntesis de RNA y DNA dependiente
de RNA