El documento describe el proceso de replicación del ADN. Se explica que la replicación produce dos moléculas idénticas de ADN a partir de una original mediante la síntesis de cadenas complementarias. Esto ocurre a través de las siguientes etapas: 1) iniciación en puntos de origen de replicación, 2) apertura de la doble hélice y síntesis de las nuevas cadenas por ADN polimerasas, y 3) unión de los fragmentos por ligasas para completar las moléculas hijas.

2. DUPLICACIÓN DE ADN Dra. Carmen Mendoza Galeano

3. Watson, a la derecha, y Crick pasean por la Universidad de Cambridge en esta imagen tomada en el año 1950

8. Bases Nitrogenadas

10. REPLICACIÓN DEL ADN

11. La Molécula de la Vida Ascaris megalocephala 2 Cebolla 16 Drosophila 8 cromosomas Hombre 46 Perro 78

13. Replicación del ADN Matthew Meselson y Franklin W. Stahl diseñaron el experimento para determinar el método de la replicación del ADN. 3 modelos de replicación era plausibles. Replicación conservativa : se produciría un ADN completamente nuevo durante la replicación. En la replicación semiconservativa se originan dos moléculas de ADN, cada una de ellas compuesta de una hebra de el ADN original y de una hebra complementaria nueva. Replicación dispersiva: ruptura de las hebras de origen durante la replicación que se reordenarían en una molécula con una mezcla de fragmentos nuevos y viejos en cada hebra de ADN.

14. PROCESO DE REPLICACIÓN

17. PROCESO DE REPLICACIÓN

18. Fase de iniciación y fase de elongación 5´ 5´ 3´ 3´ Las dos hebras del ADN son complementarias y antiparalelas

19. FASE DE INICIACIÓN Para que el proceso se lleve a cabo con la máxima celeridad, la duplicación comienza simultáneamente en muchos puntos de la doble cadena, puntos de iniciación (oriC) en los que abundan las secuencias GATC . Los puntos de iniciación son reconocidos por proteínas específicas, como las helicasas , que rompen los puentes de hidrógeno entre las bases nitrogenadas , las topoisomerasas que rompe la hebra de ADN. .ACGT GATC GGGCTA...ACC GATC ACATCGG...AGGC GATC TTACG.. .TGCA CTAG CCCGAT...TGG CTAG TGTAGCC...TCCG CTAG AATGC..

20. A partir de los puntos de iniciación se originan las denominadas burbujas de replicación, las cuales presentan dos zonas con forma de Y llamadas horquillas de replicación que se van abriendo gradualmente a medida que se sintetiza nuevas hebras complementarias de ADN FASE DE INICIACIÓN Burbujas de replicación Horquillas de replicación 5´ 3´ 5´ 3´

21. FASE DE ELONGACIÓN Es la fase en la que tiene lugar la síntesis de nuevas hebras de ADN complementarias a cada una de las dos hebras de ADN originales. En esta fase intervienen varios tipos de ADN polimerasas que se nombran como I, II y III. La actividad de estos enzimas es por una parte polimerasa, es decir que seleccionan y unen entre sí los nucleótidos que corresponden a los complementarios de la hebra molde a medida que la van recorriendo, y actividad exonucleasa, por la cual se eliminan nucleótidos erróneos o mal apareados y fragmentos de ARN colocados provisionalmente.

22. Se inicia con la enzima PRIMASA, que coloca en cada horquilla unas hebras cortas de ARN complementarias llamadas CEBADORES en el sentido 5´ a 3´. Posteriormente, la ADN polimerasa comienza la síntesis añadiendo nucleótidos en el extremo 3´ 3´ 5´ 3´ 5´ La hebra que vemos arriba crece de forma continua, mientras que la otra lo va a hacer de forma discontinua CEBADOR ADN COMPLEMENTARIO PRIMASA ADN polimerasa 3´ 5´ 3´

23. Vamos seguidamente a ver como a medida que la horquilla de replicación se va abriendo y se produce el avance en la síntesis de las nuevas hebras complementarias. 3´ 5´ 3´ 5´ Hemos visto que las ADN polimerasas colocan desoxirribonucleótidos complementarios de la hebras moldes (3´a 5´) y que también sustituye los ribonucleótidos de las cadenas cortas de ARN (5´a 3´), pero no une los nucleotidos vecinos de la misma hebra. ARN Fragmento de OKAZAKI 5´ 3´ PRIMASA ADN polimerasa

24. Para que los nucleótidos de la hebra de crecimiento discontinuo tengan continuidad hace falta la acción de un enzima llamado LIGASA. Ligasa 5´ 3´ 5´ 3´ 5´ 3´

25. 5´ 3´ 5´ 3´ 5´ 3´ El proceso visto se repite en las dos horquillas de replicación de cada burbuja hasta que se llegan a encontrar las nuevas hebras que se han formado en horquillas vecinas y con sentido opuesto.

26. 5´ 3´ 5´ 3´ 5´ 3´ El proceso visto se repite en las dos horquillas de replicación de cada burbuja hasta que se llegan a encontrar las nuevas hebras que se han formado en horquillas vecinas y con sentido opuesto.

27. 5´ 3´ 5´ 3´ 5´ 3´ El avance en la hebra superior es continuo. En la inferior se forma otro nuevo cebador y un fragmento de ADN (OKAZAKI)

28. 5´ 3´ 5´ 3´ 5´ 3´ Ha desaparecido un cebador. Ahora queda que la ligasa una los desoxirribonucleótidos de la hebra de crecimiento discontinuo. Ligasa

29. 5´ 3 ´ 5´ 3´ 5 ´ 3 ´ Ya hay continuidad en la hebra inferior. Supongamos que sólo queda un fragmento de ADN por copiar.

30. Aquí vemos que se ha colocado el último cebador en la cadena inferior y que la ADN polimerasa aún no ha terminado su trabajo sustituyendo al penúltimo cebador, 5´ 3´ 5´ 3´ 5´ 3´ 5´ 3´

31. 5´ 3´ 5´ 3´ 5´ 3´ Ya ha sido sustituido el penúltimo cebador, pero falta unir los desoxirribonucleótidos mediante la ligasa. 5´ 3´

32. 5´ 3´ 5´ 3´ 5´ 3´ Finalmente, vemos total continuidad en las dos hebras, pero observamos que en las copias hijas hay fragmentos de ARN. 5´ 3´

33. 5´ 3´ 5´ 3´ 5´ 3´ 5´ 3´ Apreciamos como el resultado final son dos moléculas de ADN a las que le falta en una de sus hebras un pequeño fragmento final.

36. TRANSCRIPCIÓN DE ADN

49. ADN ARN Síntesis de ARN (transcripción) intrón intrón Escisión de intrones (splicing) Síntesis de proteínas (traducción)