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Replicación del ADN: ¿2 nuevas hebras u original (padre) e hijo?

Replicación del ADN: ¿2 nuevas hebras u original (padre) e hijo?


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esta es la primera vez que estoy aquí, ¡así que ten cuidado conmigo! He estado tratando de averiguar más sobre el proceso real de replicación del ADN. Específicamente, me pregunto si, cuando el ADN se replica durante la división celular, el resultado es el original ¿Cadena de ADN y una copia? ¿O la hebra original se destruye en el proceso y hay 2 copias secundarias que son idénticas (aparte de las mutaciones) a la original?

Tengo bastante confianza en el resultado final, pero tal vez quien responda pueda verificar esto por mí también. Tengo entendido que la célula original en sí se destruye al final, pero las células hijas se construyen a partir de la sustancia de la célula de los padres. La pregunta inicial también me ayudará a aclarar este proceso, porque tengo curiosidad por saber si una de las dos células hijas tiene el ADN literal del original, o si básicamente toda la célula original "muere" en el proceso y las dos nuevas células son completamente nuevo.

Actualizar (demostrar esfuerzo de investigación):

He aprendido cómo una enzima helicasa desenrolla el ADN y corta los enlaces de hidrógeno entre las bases de nucleótidos, luego las proteínas de unión de una sola hebra unen la ADN polimerasa a los extremos de la hebra y comienzan a moldearse, creando una hebra complementaria para cada lado. Parece evidente que la mitad del "original" se encuentra en cada hija y la ADN polimerasa forma la otra mitad. Entonces, el original todavía está presente, pero no en su forma original, por lo que no estoy seguro de cuál es el diagnóstico "oficial". ¿Es padre-hijo o dos hijos?


Vía: https://en.wikipedia.org/wiki/Semiconservative_replication

Replicación semiconservativa describe el mecanismo de replicación del ADN en todas las células conocidas. Deriva su nombre del hecho de que produce dos copias de la molécula de ADN original, cada una de las cuales contiene uno de hebra original, y una hebra recién sintetizada. (énfasis añadido)


Biología de la escuela secundaria: comprensión de los procesos de replicación

¿Cuál de las siguientes moléculas de ARN es responsable de llevar el código que se leerá en el ribosoma para crear una proteína?

El ARN mensajero, o ARNm, es la cadena de ARN que se transcribe a partir del gen que se encuentra en el ADN. Es responsable de ser leído por un ribosoma para crear una proteína.

El ARN ribosómico (ARNr) forma un componente estructural de los ribosomas. El ARN de transferencia (ARNt) transporta residuos de aminoácidos y proporciona un anticodón para agregar los aminoácidos a la proteína en crecimiento en el ribosoma. El ARN nuclear pequeño (ARNnn) se encuentra en el núcleo y ayuda a regular la transcripción y a mantener la longitud de los telómeros.

Pregunta de ejemplo n. ° 3: Replicación del ADN

La replicación del ADN es semiconservativa. Esto significa que __________ .

Se crea una molécula de ADN sintetizada completamente nueva, mientras que la doble hélice original permanece unida.

ambas hebras dobles tienen una hebra recién creada y una hebra de plantilla original

Ambas cadenas dobles tienen diferentes porcentajes de nucleótidos.

Las partes de cada hebra original se utilizarán como plantillas al crear la nueva doble hélice, lo que dará como resultado una combinación de retazos de nucleótidos originales y recién sintetizados.

ambas hebras dobles tienen una hebra recién creada y una hebra de plantilla original

La replicación del ADN implica la separación de las dos cadenas de ADN originales. Luego, ambas cadenas se replican usando ADN polimerasa. Esto da como resultado dos hélices dobles de ADN, cada una con una nueva hebra y una hebra original.

Considere este ejemplo, en el que las hebras principales están representadas por "P" y las hebras hijas están representadas por "D".

Antes de la replicación hay dos hebras principales: PP

Las hebras principales se dividen: P P

Las hebras hijas se hacen para cada hebra principal: PDDP

Las hebras dobles completamente replicadas se separan: PD DP

Cada hebra final tiene una hebra madre (ADN antiguo) y una hebra hija (ADN nuevo).

Pregunta de ejemplo n. ° 1: ADN

El proceso de replicación del ADN se considera semiconservador. El ADN se crea utilizando otra hebra de ADN como plantilla y construyendo una nueva hebra complementaria en la hebra preexistente. Cada nueva molécula de ADN contiene una hebra de la plantilla madre y una hebra recién sintetizada.

Una sola molécula de ADN (una doble hélice) se somete a tres rondas de replicación. Una vez completada la replicación final, ¿cuántas de las moléculas de ADN presentes no contienen ninguna parte de la plantilla original?

O = hebra original, N = hebra nueva

Antes de cualquier réplica: OO

Después de una ronda de replicación, ambas nuevas dobles hélices contienen una hebra de la doble hélice original y una hebra recién sintetizada.

Después de la segunda replicación, ahora hay cuatro moléculas de doble hélice. Dos contienen hebras originales en combinación con nuevas hebras y dos contienen solo hebras nuevas.

Después del tercer evento de replicación habrá ocho moléculas en total. De estos, seis contendrán solo nuevas hebras y dos contendrán una combinación de hebras originales y nuevas.

Siempre debe haber dos hélices dobles que contengan hebras originales, ya que siempre hay solo dos hebras originales y no desaparecen.

Pregunta de ejemplo n. ° 1: comprensión de los procesos de replicación

La ADN polimerasa es la proteína que agrega nuevos nucleótidos a la cadena de ADN que se alarga durante la replicación. Para que la ADN polimerasa se una a la hebra molde y añada nuevos nucleótidos, se debe exponer un grupo hidroxilo 3 'libre para aceptar el primer nucleótido.

¿Cuál de los siguientes se crea para proporcionar un grupo hidroxilo 3 'libre, lo que permite el inicio de la replicación del ADN?

Proteína de unión monocatenaria

El cebador de ARN es la respuesta correcta. Una proteína llamada ARN primasa lee la cadena de ADN existente y agrega una secuencia corta de nucleótidos de ARN. Luego, la ADN polimerasa se acumula en el extremo 3 'del cebador de ARN. Después de la replicación, el cebador de ARN se elimina y se reemplaza con nucleótidos de ADN.

Pregunta de ejemplo n. ° 2: comprensión de los procesos de replicación

La ADN polimerasa solo funciona en la dirección 3 'a 5'. Esto significa que agrega nucleótidos a un grupo hidroxilo 3 'libre. El ADN se replica en ambas cadenas simultáneamente. Dado que el ADN es antiparalelo (las hebras corren en direcciones opuestas), una nueva hebra se crea continuamente, mientras que la otra se crea en fragmentos.

¿Cuál es el nombre correcto de los fragmentos de la hebra rezagada?

El nombre correcto de los fragmentos es fragmentos de Okazaki. La hebra rezagada se alinea en la dirección de 5 'a 3' (lejos de la horquilla de replicación), pero debe leerse en la dirección de 3 'a 5' (hacia la horquilla de replicación) por la ADN ploimerasa. El resultado es una síntesis no continua de la hebra en pequeños fragmentos, llamados fragmentos de Okazaki. La ADN ligasa fusiona estos fragmentos más adelante en el proceso de replicación.

Pregunta de ejemplo n. ° 11: Replicación del ADN

¿Qué enzima de la replicación del ADN descomprime la molécula de ADN?

La enzima helicasa divide las dos hebras de la doble hélice de ahora en adelante, las proteínas de unión de una sola hebra (SSB) estabilizan las nuevas hebras simples y previenen el recocido. La enzima ADN girasa asegura que las áreas de doble hebra más allá de las burbujas de replicación no se superenrollen, aliviando la tensión recién agregada. La primasa es un tipo de ARN polimerasa que agrega un cebador de ARN al ADN para comenzar la replicación. La ADN polimerasa III no puede comenzar la replicación sin este cebador. Ligase une los extremos de los fragmentos de Okazaki que se produjeron en la hebra rezagada.

Pregunta de ejemplo n. ° 11: Replicación del ADN

Durante la replicación del ADN, ¿para qué sirve la enzima primasa?

Para unir fragmentos de Okazaki de la cadena principal

Agregue cebadores de ARN para permitir la replicación

Para unir fragmentos de Okazaki de la hebra rezagada

Descomprime el ADN para prepararlo para la replicación

Agregue cebadores de ARN para permitir la replicación

La enzima primasa agrega secuencias de ARN a la cadena de ADN para comenzar la replicación. La primasa es un tipo de ARN polimerasa y, por lo tanto, no necesita un grupo hidroxilo 3 'libre como sustrato. Los nucleótidos que deposita actúan como sustrato para la ADN polimerasa. Los fragmentos de Okazaki de la hebra rezagada se unen mediante ligasa, y la helicasa es responsable de descomprimir el ADN para prepararlo para la replicación.

Pregunta de ejemplo n. ° 12: Replicación del ADN

La replicación del ADN se considera un proceso __________.

Durante la replicación del ADN, la hebra original se usa como plantilla que la nueva hebra usa para agregar los nucleótidos correctos (a través del emparejamiento de bases complementarias). La hebra parental completa (plantilla) se conserva, mientras que la hebra hija es completamente sintética, lo que significa que los nucleótidos proceden de nucleósidos trifosfatos libres (ATP, TTP, GTP y CTP). Por tanto, se dice que la replicación del ADN es semiconservativa. El experimento de Meselson-Stahl ilustró este principio mediante el uso de diferentes isótopos de nitrógeno.

Pregunta de ejemplo n. ° 11: Replicación del ADN

¿Una limitación de la ADN polimerasa III es que no puede agregar nuevos nucleótidos sin la acción / producto directo de qué enzima?

La primasa, como todas las ARN polimerasas, puede depositar nucleótidos y su único sustrato es la hebra molde. Aunque los nucleótidos son ARN, no ADN, todavía tienen el sustrato que la ADN polimerasa necesita para agregar nucleótidos: un 3 'libre. Dado que la diferencia entre desoxirribosa y ribosa ocurre en la posición 2 ', la ADN polimerasa puede usar ARN o ADN como sustrato. La helicasa y la girasa ayudan con la formación y el mantenimiento de la burbuja de replicación, sin embargo, indirectamente ayudan a la ADN polimerasa a agregar nuevos nucleótidos.

Pregunta de ejemplo n. ° 7: Comprensión de los procesos de replicación

__________ une los fragmentos de Okazaki a los nucleótidos que reemplazan a los cebadores de ARN en la hebra rezagada.

La ADN ligasa cataliza la formación de enlaces entre los fragmentos de Okazaki y el ADN que ha reemplazado a los cebadores de ARN en la hebra rezagada.

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Referencia principal

El modelo de Watson-Crick de la estructura del ADN sugirió al menos tres formas diferentes en las que el ADN podría auto-replicarse. Los experimentos de Matthew Meselson y Franklin Stahl sobre la bacteria Escherichia coli en 1958 sugirió que el ADN se replica de forma semiconservadora. Meselson y

Estructuras y funciones celulares

… Para el crecimiento celular y la replicación de material genético. Una vez que se ha copiado el material genético y hay suficientes moléculas para apoyar la división celular, la célula se divide para crear dos células hijas. A través de muchos de estos ciclos de crecimiento y división celular, cada célula madre puede dar lugar a millones ...

La investigación de Crick

Este proceso de copia explicó la replicación del gen y, finalmente, el cromosoma, que se sabe que ocurre en las células en división. Su modelo también indicó que la secuencia de bases a lo largo de la molécula de ADN deletrea algún tipo de código "leído" por un mecanismo celular que lo traduce en las proteínas específicas responsables ...

El ADN se replica separándose en dos hebras individuales, cada una de las cuales sirve como plantilla para una nueva hebra. Las nuevas hebras se copian por el mismo principio de emparejamiento de enlaces de hidrógeno entre bases que existe en la doble hélice. Dos nuevas moléculas de ADN de doble cadena son ...

Orígenes y procesos de la vida

imperfecciones, llamadas mutaciones, en la replicación de genes. Una mutación altera las instrucciones para una o más características particulares. La mutación también se engendra verdadera, en el sentido de que su capacidad para determinar una característica determinada del organismo permanece intacta durante generaciones hasta que el gen mutado se muta. Algunas mutaciones, cuando ...

… Énfasis en la importancia de la replicación. Replicación se refiere a la capacidad de moléculas como el ácido desoxirribonucleico (ADN) para copiarse a sí mismas con precisión, mientras que reproducción se refiere al aumento en el número de organismos por actos que hacen a un nuevo individuo a partir de su progenitor o progenitores. En cualquier organismo, enorme esfuerzo biológico ...

... los procesos en ausencia de replicación conducen a los tipos de complejidad que caracterizan la replicación de los sistemas biológicos, sin embargo, puede interpretarse como un medio termodinámico especialmente eficiente de descomposición del gradiente, una especie de "fuego" especial de combustión lenta. En cualquier caso, está claro que gran parte de la complejidad de la vida en la Tierra ...

… Un papel clave en la replicación de la molécula de ADN. Cada hélice hace una copia idéntica de la otra a partir de los componentes moleculares de la célula. Estos eventos de replicación de ácidos nucleicos están mediados por enzimas llamadas ADN polimerasas. Con la ayuda de enzimas, se puede producir ADN en el laboratorio.

... origen de la vida, este complejo aparato de replicación y transcripción no podría haber estado en funcionamiento. Un problema fundamental en el origen de la vida es la cuestión del origen y la evolución temprana del código genético.

Ácidos nucleicos

La replicación del ADN es un proceso semiconservador en el que las dos hebras se separan y se generan nuevas hebras complementarias de forma independiente, lo que da como resultado dos copias exactas de la molécula de ADN original. Por tanto, cada copia contiene una hebra que se deriva del padre ...

Nivel de reproducción

Las características que hereda un organismo se almacenan en gran medida en las células como información genética en moléculas muy largas de ácido desoxirribonucleico (ADN). En 1953 se estableció que las moléculas de ADN constan de dos hebras complementarias, cada una de las cuales puede hacer copias de la otra ...

Virus

… Pasos básicos en el ciclo de replicación viral con el fin de inhibir el virus: (1) la unión y penetración del virus en la célula huésped, (2) la eliminación del virus (p. Ej., Eliminación de la superficie de la proteína y liberación del ADN viral o ARN), (3) síntesis de nuevos componentes virales por ...

… El ciclo de infección es la replicación (reproducción del genoma parental para hacer genomas de la progenie). El sexto paso es el ensamblaje de los genomas de la progenie recién replicados con proteínas estructurales para producir viriones de progenie completamente formados. El séptimo y último paso es la liberación de viriones descendientes por lisis de ...


Replicación del ADN: ¿2 nuevas hebras u original (padre) e hijo? - biología

El experimento Meselson-Stahl: prueba de una réplica semiconservadora

Meselson & amp Stahl cultivaron bacterias por primera vez durante varias generaciones en un medio que solo contenía 15 norte (" pesado "nitrógeno). Cuando se examinan en una centrífuga analítica, ADN aislado de estas bacterias produjo una sola banda "pesada". Meselson & amp Stahl luego transfirieron una porción del cultivo a un nuevo medio que contenía solo 14 norte (" luz "nitrógeno). Cuando ADN se aisló de estas bacterias después de una generación, observaron una sola banda que era "más ligera" que la obtenida antes de que no se observara la banda "pesada" en estas bacterias. Cuando ADN se aisló del mismo cultivo después de dos generaciones, observaron dos bandas distintas de igual intensidad, una con el mismo peso que se vio en el experimento anterior, y una nueva aún "más ligera". Cuando ADN se aisló de la misma cultura después de tres generaciones, esta banda más ligera se convirtió en la predominante, y la banda media se desvaneció.

Meselson & amp Stahl razonaron que estos experimentos demostraron que ADN la replicación fue semiconservador : los ADN las hebras se separan y cada una hace una copia de sí misma, de modo que cada molécula hija comprende una hebra "vieja" y una "nueva". Las bacterias que crecen en nitrógeno "pesado" se han etiquetado en ambas hebras en su totalidad con nitrógeno "pesado". Después de una generación en nitrógeno "ligero", todos los ADN Las moléculas comprenden una hebra "vieja pesada" y una "nueva ligera", y tienen el mismo peso molecular "pesado / ligero", que es menor que el de las moléculas "pesadas / pesadas". Después de dos generaciones en medio "ligero", las hebras "pesadas" y "ligeras" se separan y ambas se replican con nitrógeno "ligero". Por lo tanto, la mitad se vuelve "ligera / ligera" y la otra mitad se vuelve "pesada / ligera" como en el experimento anterior. En cada generación sucesiva, la proporción de hebras "pesadas" se reduce a la mitad y la banda "pesada / ligera" se desvanece gradualmente.

Tarea :
1) ¿Espera que la hebra de banda más ligera se vuelva aún más ligera con más generaciones de réplicas? Explicar.

2) Suponga ADN replicación fueron "conservador”: Las hebras parentales se separan, cada una hace una copia de sí misma, y ​​las dos nuevas hebras hijas se unen como una nueva molécula y las hebras parentales antiguas se vuelven a unir. Predecir los resultados del experimento Meselson-Stahl.


Enzimas y proteínas involucradas en la replicación del ADN

Varias enzimas y proteínas están asociadas con la horquilla de replicación para ayudar en el inicio y la continuación de la síntesis de ADN. Lo más destacado es que la ADN polimerasa sintetiza las nuevas hebras mediante la adición de nucleótidos que complementan cada hebra (plantilla).
La replicación del ADN ocurre durante el Fase S de interfase. En la bifurcación de replicación, muchas enzimas de replicación se ensamblan en el ADN en una máquina molecular compleja llamada repulsivo. La siguiente es una lista de las principales enzimas de replicación del ADN que participan en el replisoma.

1) ADN helicasa :

2) Proteínas de unión monocatenarias (proteínas SSB) :

3). Topoisomerasa :

4) ADN girasa :

5). Primase :

6) ADN polimerasa :

A). ADN polimerasa procariota -

ADN polimerasa I -
Está formado por una subunidad. Tiene 3 'a 5' y 5 'a 3' actividad exonucleasa.
Función - Reparación del ADN, llenado de huecos y síntesis de nueva hebra rezagada.

ADN polimerasa II -
Está compuesto por 7 subunidades. Tiene solo 3 'a 5' actividad exonucleasa.
Función - Reparación de ADN y lectura de pruebas de ADN.

ADN polimerasa III -
Está compuesto por al menos 10 subunidades. Tiene actividad exonucleasa de 3 'a 5'.
Función - Este es el enzima de replicación principal en procariotas.

b) ADN polimerasa eucariota -
Los eucariotas tienen 5 tipos de ADN polimerasa que son ADN polimerasa α, β, γ, δ y ε.

ADN polimerasa α -
No tiene actividad exonucleasa.
Función - Replicación del ADN en el núcleo.

ADN polimerasa β -
No tiene actividad exonucleasa.
Función - Replicación del ADN y reparación de escisión de base.

ADN polimerasa γ -
Tiene actividad exonucleasa de 3 'a 5'.
Función - replicación del ADN en Mitocondrias.

ADN polimerasa δ -
Tiene actividad exonucleasa de 3 'a 5'.
Función - Síntesis de hebras rezagadas durante la replicación del ADN.

ADN polimerasa ε -
Tiene actividad exonucleasa de 3 'a 5'.
Función - Síntesis de la cadena principal durante la replicación del ADN.


Estudiante de la Universidad de Florida

1. Examine las dos moléculas de ADN de doble cadena. ¿Son idénticos o diferentes de alguna manera?

Las dos moléculas de ADN son idénticas.

2. Si te pidieran que replicaras cada una de las dos moléculas de ADN en tu mesa para crear cuatro moléculas de ADN idénticas, ¿cómo harías esto?

Seguiría el mismo procedimiento utilizado para replicar la primera molécula de ADN, como se indicó anteriormente. Dividiría la molécula de ADN a lo largo de la columna vertebral y separaría las bases, creando dos hebras simples. Luego, emparejaría las bases correctas para cada una de las hebras (A a T, C a G, etc.) para crear dos moléculas idénticas de doble hebra.

3. Ahora tiene dos copias de un segmento del gen hGH en su mesa. Durante los períodos de crecimiento y división celular, los cromosomas, que están formados por genes, deben dividirse. ¿Qué características de la replicación del ADN hacen que cada nueva molécula de ADN sea exactamente como la original?

La replicación del ADN ocurre con la participación de muchas enzimas. La molécula de ADN se descomprime y, por lo tanto, se separa en dos hebras simples que llamaremos "hebras parentales". Estos se utilizan luego como plantillas para el emparejamiento de bases complementarias que se llevará a cabo. Dado que las A siempre irán a las T, las C siempre irán a las G, y viceversa para cada par, la molécula de ADN creará "hebras hijas" idénticas de sí misma a través de este proceso de usar cada una de sus mitades como plantilla. durante la replicación.


Mecanismo de replicación del ADN (explicado con diagramas) | Biología

El proceso completo de replicación del ADN se puede analizar en muchos pasos. Estos pasos requieren el uso de más de una docena de enzimas y factores proteicos. Durante el modo de replicación semiconservador primero, tiene lugar el desenrollamiento de la doble hélice.

Estas dos hebras son fácilmente separables porque los enlaces de hidrógeno que sostienen las dos hebras son muy débiles en contraste con otros enlaces químicos. Cuando estas dos hebras se separan, cada parte de una hebra constituye la parte complementaria de la otra hebra.

Dos hebras parentales no se separan por completo, sino que se abren en lo que se conoce como horquilla de replicación. Como resultado, el opuesto A, T encajaría, el opuesto C G vendría y así sucesivamente. Debido a este proceso, se formaría automáticamente la secuencia exacta de nucleótidos.

Por tanto, se produce la regeneración de la hélice de ADN, con una hebra de la hélice original que se combina con el complemento recién formado para constituir una molécula de ADN de doble hebra. Este tipo de réplica también se ha denominado duplicación de cremallera. El modo de replicación del ADN discutido anteriormente se verifica más adelante mediante experimentos de diferentes tipos.

Los detalles de la replicación del ADN se pueden discutir bajo los siguientes encabezados:

1. Activación de desoxirribonucleósidos:

Los cuatro nucleósidos del ADN, es decir, AMP, GMP, CMP y TMP, se encuentran flotando libres en el núcleo. Todos ellos son activados por ATP para formar desoxirribonucleósido trifosfatasas llamadas ATP, GTP, CTP y TTP. La enzima requerida en este paso es la fosforilasa y el paso se llama fosforilación.

2. Reconocimiento del punto de inicio:

¿En qué lugar debe comenzar la replicación de la molécula de ADN? Desde un punto particular, comienza el desenrollado de la molécula de ADN. Este punto específico se llama punto de inicio. Para identificar el punto de inicio en la molécula de ADN, se necesitan proteínas iniciadoras específicas.

En virus y procariotas como las bacterias, puede haber un solo origen de replicación. En eucariotas con una gran molécula de ADN, puede haber muchos puntos de iniciación (origen) de replicación que finalmente se fusionan entre sí.

3. Desenrollamiento de la molécula de ADN:

La doble hélice del ADN se desenrolla y se desenrolla en hebras simples de ADN mediante la ruptura de enlaces de hidrógeno débiles. El desenrollado de la hélice es ayudado por helicasas enzimáticas. Las enzimas llamadas topoisomerasas cortan y vuelven a unir una hebra de ADN ayudando a la separación de la hélice de ADN.

Si dos cuerdas muy entrelazadas se separan aplicando fuerza, las dos hebras de cuerdas se entrelazan automáticamente tan pronto como se detiene la aplicación de la fuerza. Y si se corta una de las hebras de la cuerda entrelazada, se alivia la tensión y dos hebras no se unen.

Las enzimas como las topoisomerasas alivian así la tensión de las hebras de ADN y se separan dos hebras de hélice. En realidad, debido a esta descompresión de la replicación del ADN bicatenario se forman burbujas que posteriormente se extienden como una horquilla de replicación en forma de Y. En bacterias y muchos fagos de ADN, esta extensión es bidireccional.

4. Formación de cebador de ARN:

La ARN polimerasa dirigida por ADN forma el cebador de ARN. Es comparativamente más fácil agregar una cadena pequeña ya existente llamada cebador formado a partir de una plantilla de ADN (Fig. 6.17). Esto se logra mediante la síntesis de un segmento corto de cebador de ARN.

Esto produce un extremo hidroxilo 3 & # 8242 en la secuencia de ribonucleótidos, al que se añaden desoxirribonucleótidos. El cebador de ARN finalmente se elimina enzimáticamente dejando un espacio en la hebra de desoxirribonucleótido recién sintetizada. Este vacío debe llenarse.

Formación de nuevas cadenas de ADN:

La enzima ADN polimerasa puede polimerizar los nucleótidos solo en la dirección 5 & # 8242-3 & # 8242. La ADN polimerasa es responsable de la condensación dirigida por molde de desoxirribonucleótido

trifosfatasas. La síntesis de la nueva hebra complementaria procede del extremo 3 & # 8242 OH del cebador, provocando la extensión o crecimiento en la dirección 5 & # 8242 & # 8211 3 & # 8242.

Debido a que las dos hebras de ADN están en dirección antiparalela, las dos hebras deben sintetizarse mediante el crecimiento que se produce en la dirección opuesta. La adición de desoxirribonucleótidos se realiza mediante ADN polimerasa en presencia de ATP.

La enzima sintetiza una nueva hebra en una pieza continua en la dirección 5 & # 8242-3 & # 8242 y se denomina hebra principal. En la otra hebra de ADN, la enzima forma fragmentos de ADN en trozos pequeños nuevamente en la dirección 5 & # 8242-3 & # 8242 iniciando desde el cebador de ARN.

El cebador se forma con la ayuda de la enzima primasa. Los pequeños segmentos se denominan fragmentos de Okazaki. Se unen para producir una hebra hija continua. Con la ayuda de ADN ligasa & # 8220 (unión). & # 8221 Esta hebra se llama hebra rezagada.

Eliminación de cebadores de ARN:

Una vez que se han formado los pequeños trozos de fragmentos de Okazaki, el cebador de ARN se elimina del extremo 5 & # 8242 uno por uno mediante la actividad exonucleasa de la ADN polimerasa.

Lectura de pruebas y reparación del ADN:

La especificidad del emparejamiento de bases asegura una replicación exacta. De alguna manera, es posible que las bases incorrectas ingresen con una frecuencia poco común de una en 10,000. Estas bases introducidas incorrectamente pueden eliminarse mediante la actividad de la enzima ADN polimerasa.

Incluso las bases incorrectas introducidas en la hélice del ADN por mutación (escapadas por el mecanismo de corrección de pruebas del ADN) pueden identificarse y corregirse mediante enzimas reparadoras. Estas enzimas reparadoras (p. Ej., Nucleasas) cortan el segmento de defección del ADN e introducen y se unen (mediante la enzima ligasa) al segmento correcto normal.

Otro daño que se puede reparar se debe a la radiación ultravioleta. En tales casos, las pirimidinas como la timina forman dímero de timina. La formación de tal dímero bloquea la replicación. Dicho defecto puede repararse enzimáticamente, lo que elimina el dinucleótido T-T defectuoso. A continuación, el defecto se repara mediante la inserción enzimática del complemento de nucleótidos correcto.


# 34 estructurador y replicación del ADN

ADN molécula consta de nucleótidos en el que el componente de azúcar es desoxirribosa mientras que el ARN molécula tiene nucleótidos en los que el azúcar es un ribosa .

  • son monómeros para ácido nucleico polímeros, como ADN y ARN . El material genético (ADN) es un polímero de 4 nucleótidos diferentes. La información genética está codificada en la secuencia de nucleótidos de una molécula de ADN.
  • trifosfato de adenosina (ATP) - la molécula de nucleótidos que no incluye el grupo fosfato es un portador de energía en las vías metabólicas.
  • son componentes de algunos importantes coenzimas : dinucleótido de flavina y adenina (FAD), fosfato de dinucleótido de nicotinamida y adenina (NADP) y coenzima A.
  1. Un carbono 5 azúcar (desoxirribosa en ADN ribosa en ARN)
  2. a grupo fosfato.
  3. un anillo de 1 o 2 nitrógeno-conteniendo base
  • A = adenina,
  • G = guamina,
  • C = cistosina,
  • T = timina (metilo + uracilo)
  • U = uracilo.
  • A y G = bases de purina (2 anillos de carbono-nitrógeno).
  • C, T y U = bases de pirimidina (1 anillo carbono-nitrógeno).

Los nucleótidos se unen para formar ácidos nucleicos. Forman enlaces covalentes entre los fosfato grupo de uno y el azúcar de otro. Esto tiene lugar mediante una reacción de condensación.

Estructura de ADN y ARN

El ADN y el ARN son polinucleótidos (largas cadenas de nucleótidos).
ADN = A, G, C, T
ARN = A, G, C, U

  • 2 hebras corren en direcciones opuestas (antiparalelas) y se retuercen entre sí - & gt doble hélice.
  • Hay enlaces H entre las bases de las 2 hebras.
  • La unión de H solo ocurre entre A-T y C-G (emparejamiento de bases complementarias).

  • Solo son posibles ciertos emparejamientos de bases (A-T y G-C) = & gt 2 hebras de la doble hélice son complementarias, cada una de las cuales es la contraparte predecible de la otra.
  • Dado que las 2 hebras de ADN son complementarias, pueden separarse entre sí y cada una puede servir como plantilla para construir una nueva pareja (si conoce la secuencia de una hebra de ADN, puede averiguar fácilmente la secuencia de la otra hebra). .
  • Por tanto, la replicación del ADN es semiconservativa, y cada una de las dos moléculas de ADN hijas tiene una hebra antigua derivada de la madre y una hebra nueva.
  • El apareamiento de bases complementarias da como resultado que las dos moléculas de ADN hijas sean idénticas.


& # 8226 Los enlaces de hidrógeno entre las bases a lo largo de parte de las dos hebras se rompen. Esto 'descomprime' parte de la molécula, separando las dos hebras.

& # 8226 Los nucleótidos que están presentes en solución en el núcleo se mueven aleatoriamente. Por casualidad, un nucleótido libre chocará con uno recién expuesto con el que puede formar enlaces de hidrógeno. Por lo tanto, los nucleótidos libres se emparejan con los nucleótidos en cada una de las cadenas de ADN, siempre A con T y C con G. La ADN polimerasa une los grupos fosfato y desoxirribosa de los grupos adyacentes.
nucleótidos.


Pasos de la replicación del ADN

Lo siguiente que tenemos que hacer es arrojar luz sobre el misterio de la pasos de la replicación del ADNde los Eykaryotes.

1) El primer gran paso para la Replicación de ADN tiene lugar la ruptura de los enlaces de hidrógeno entre las bases de las dos hebras antiparalelas. El desenrollado de los dos hilos es el punto de partida. La división ocurre en lugares de las cadenas que son ricas en A-T. Esto se debe a que solo hay dos enlaces entre la adenina y la timina (hay tres enlaces de hidrógeno entre la citosina y la guanina). Helicasa es la enzima que divide las dos hebras. El punto de inicio donde comienza la división se llama "origen de replicación". La estructura que se crea se conoce como "Horquilla de replicación".

2) Uno de los más importantes pasos de la replicación del ADN es la unión de ARN primasa en el punto de inicio de la cadena madre 3'-5 '. ARN primasa puede atraer nucleótidos de ARN que se unen a los nucleótidos de ADN de la cadena 3'-5 'debido a los enlaces de hidrógeno entre las bases. Los nucleótidos de ARN son los cebadores (iniciadores) para la unión de los nucleótidos de ADN.

3) El alargamiento El proceso es diferente para la plantilla 5'-3 'y 3'-5'. a)Plantilla de 5'-3 ': La hebra secundaria de 3'-5 'en proceso, que utiliza un Plantilla de 5'-3 '- se llama filamento principal porque ADN polimerasa puede "leer" la plantilla y añade nucleótidos continuamente (complementarios a los nucleótidos de la plantilla, por ejemplo, adenina frente a timina, etc.).

B)3'-5'Plantilla: Los Plantilla de 3'-5 ' no puede ser "leído" por la ADN polimerasa . La replicación de esta plantilla es complicada y la nueva hebra se llama hebra rezagada. En la hebra rezagada, la RNA Primase añade más RNA Primers. ADN polimerasa lee la plantilla y alarga las ráfagas. La brecha entre dos cebadores de ARN se llama "Fragmentos de Okazaki".

Los cebadores de ARN son necesarios para que la ADN polimerasa se una a los nucleótidos al extremo 3 'de ellos. La hebra hija se alarga con la unión de más nucleótidos de ADN.

4) En la hebra rezagada el ADN Pol I -exonucleasa- lee los fragmentos y elimina los cebadores de ARN. Los huecos se cierran con la acción de la ADN polimerasa (añade nucleótidos complementarios a los huecos) y la ADN ligasa (añade fosfato en los huecos restantes del esqueleto fosfato-azúcar).

Cada nueva doble hélice consta de una cadena nueva y una vieja. Esto es lo que llamamos replicación semiconservativa.

5) El último paso de la replicación del ADN es el Terminación. Este proceso ocurre cuando la ADN polimerasa llega al final de las hebras. Podemos entender fácilmente que en la última sección de la hebra rezagada, cuando se elimina el cebador de ARN, no es posible que la ADN polimerasa selle el espacio (porque no hay cebador). Entonces, el final de la cadena parental donde se une el último cebador no se replica. Estos extremos del ADN lineal (cromosómico) constan de ADN no codificante que contiene secuencias repetidas y se denominan telómeros. Como resultado, una parte del telómero se elimina en cada ciclo de replicación del ADN.

6) La replicación del ADN no se completa antes de una mecanismo de reparación corrige posibles errores causados ​​durante la replicación. Enzimas como nucleasas eliminar los nucleótidos incorrectos y la ADN polimerasa llena los huecos.

Procesos similares también ocurren durante el pasos de la replicación del ADN de procariotas aunque hay algunas diferencias.


La hebra inmortal

Cuando una célula se divide, replica su ADN al dividir el ADN de doble hebra y hace nuevas copias a lo largo de las hebras simples del ADN original. El ADN original, que ahora es parte de una doble hebra que contiene ADN nuevo, se divide aleatoriamente entre las dos células en división. Sin embargo, algunos tipos de células madre adultas tienen una segregación no aleatoria de la cadena de ADN original. Al mantener siempre las cadenas de ADN originales, se asegura de mantener la información original. Las hebras de ADN originales se denominan hebras inmortales.


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Comentarios:

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