4.1 Replicación del genoma procariótico
En el punto de origen u ORI, que es un lugar del
cromosoma con gran contenido de A y T, la doble
hélice se abre, mediante la DNA helicasa y las proteínas
desestabilizadoras de la hélice o proteínas de unión a DNA de una sola
cadena, vuelven recta la cromatina y la mantienen abierta. La DNA
polimerasa sintetiza las cadenas complementarias a cada una de las
cadenas primitivas. Forma dos copias activas de ADN, una es continua, o sea,
basta con agregar los nucleotidos correspondientes porque la hebra antigua tiene
3', por lo que se crea una 5´. En la otra hebra, se produce un proceso
discontinuo, debido a que la hebra quedo con un final 5', debiendo partir con un
3', y la célula es incapaz de seguir la cadena con este final, para que se
inicie la copia del DNA hace falta un corto RNA específico (10 pares de bases),
denominado RNA cebador, que hace que empiece a actuar la DNA
polimerasa. El RNA cebador es generado por la RNA primasa
(sintetizadora de RNA). Esta enzima se une directamente a la DNA helicasa,
formando un complejo llamada primosoma, que se va desplazando con
la cadena en formación. Conforme van existiendo fragmentos de cadena abiertos de
suficiente longitud, se va sintetizando la cadena discontinua formando pequeños
fragmentos, denominados Fragmentos de Okazaki, cada uno de
unos 1000 nucleótidos. . Hace falta un RNA cebador por cada fragmento de
Okazaki. La RNA primasa, va sintezando a intervalos los RNA cebadores que van
siendo incorporados a la copia como si fueran ADN, entre los fragmentos de
Okazaki, hasta que se alcanza el RNA cebador del fragmento de Okazaki ya
terminado. La cadena con ARN cebador, es denominada cadena retrasada .
El DNA sintetizado en la cadena retrasada y su cadena
patrón sufren un plegamiento, de tal forma que la DNA polimerasa de la cadena
conductora se unen para formar un complejo único, de modo que las proteínas de
replicación puedan utilizarse conjuntamente en la replicación de ambas cadenas.
Las topoisomerasas mantienen esta estructura y evitan que el DNA
se enrede por superenrrollamiento, cortando un enlace fosfodiester, y a esto se
le llama nick.Además, existe una proteína llamada SSB, que estabiliza la forma
monocatenaria de la hebra en replicación, para que no se acople por
complementariedad de bases con ella misma.
Exiten tres tipos de ADN-polimerasa, la I, es la encarga
de reparar la hebra; la II, de ayudar a la III; y la III, agrega las bases a la
hebra.
La labor de la ADN-pol I es exonucleasa, puede poner
bases como sacar bases, con esto puede reparar la hebra. El dominio de esta
proteína encargado de incluir bases a la hebra se llama Fragmento Klenow, que
puede ser liberado del resto de la proteína por la Tripsina.
La replicación del ADN produce una copia de sí mismo por medio de enzimas que
además de ser muy exactas poseen un sistema de reparación de errores. El
mecanismo de replicación es es esencialmente el mismo en todas las células. Es
un proceso semiconservativo porque cada uno de los dos ADN hijos tiene una
cadena del ADN anterior.
Hay 1 lugar de origen de replicación que se muestra en la horquilla de
replicación (replication fork) y que señala el avance de la copia. La horquilla
(fork) indica que se está haciendo la separación y la replicación a la vez. El
avance es bidireccional, lo que acorta el tiempo. 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.
LA DNA polimerasa III de E. coli esta formada por 7 subunidades: a, b, g, d, e, q y t. Las siete son
escenciales para la actividad máxima.
La DNA pol. III es la principal enzima de replicación en E.
coli. La DNA pol. I es responsable de la reparación de DNA dañado. La
funcion de la DNA pol II no esta todavía clara.
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