Replicación del ADN
Hola chicos.
Esta es la primera parte. les super recomiendo la segunda es mucho mas interactiva, una recopilacion de uno super videos asi que chequenlo despue de leer esta parte. Al final le dejo el link.
Una vez que se comprobó que el
ADN era el material hereditario y se descifró su estructura, lo que quedaba era
determinar como el ADN copiaba su información y como la misma se expresaba en
el fenotipo. Matthew Meselson y Franklin W. Stahl diseñaron el experimento para
determinar el método de la replicación del ADN. Tres modelos de replicación era
plausibles.
1. Replicación conservativa
durante la cual se produciría un ADN completamente nuevo durante la
replicación.
Modificada
2. 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. En otras
palabras el ADN se forma de una hebra vieja y otra nueva. Es decir que las hebras
existentes sirven de molde complementario a las nuevas.
3. La replicación dispersiva
implicaría la ruptura de las hebras de origen durante la replicación que, de
alguna manera se reordenarían en una molécula con una mezcla de fragmentos
nuevos y viejos en cada hebra de ADN.
El experimento de
Meselson-Stahl consiste en cultivar la bacteria Escherichia coli en un medio
que contenga nitrógeno pesado (15Nitrógeno que es mas pesado que el isótopo mas
común: el 14Nitrógeno ). La primera generación de bacterias se hizo crecer en un
medio que únicamente contenía 15Nitrógeno como fuente de N. La bacteria se
transfirió luego a un medio con 14N. Watson y Crick habían pronosticado que la
replicación del ADN era semiconservativa, de ser así el ADN extraído de las
bacterias luego de cultivarlas por una generación en 14N tendría un peso
intermedio entre el ADN extraído del medio con 15N y el del extraído de medio
con 14N y así fue.
Los detalles del experimento
que incluye un proceso de ultracentrifugación en cloruro de Cesio (CeCl2) puede
encontrarse en el Curtis.
La replicación del ADN, que
ocurre una sola vez en cada generación celular, necesita de muchos
"ladrillos", enzimas, y una gran cantidad de energía en forma de ATP
(recuerde que luego de la fase S del ciclo celular las células pasan a una fase
G a fin de, entre otras cosas, recuperar energía para la siguiente fase de la
división celular). La replicación del ADN en el ser humano a una velocidad de
50 nucleótidos por segundo, en procariotas a 500/segundo. Los nucleótidos
tienen que se armados y estar disponibles en el núcleo conjuntamente con la
energía para unirlos.
La iniciación de la
replicación siempre acontece en un cierto grupo de nucleótidos, el origen de la
replicación, requiere entre otras de las enzimas helicasas para romper los
puentes hidrógeno y las topoisomerasas para aliviar la tensión y de las
proteínas de unión a cadena simple para mantener separadas las cadenas
abiertas.
Una vez que se abre la
molécula, se forma una área conocida como "burbuja de replicación" en
ella se encuentran las "horquillas de replicación" . Por acción de la
la ADN polimerasa los nuevos nucleótidos entran en la horquilla y se enlazan
con el nucleótido correspondiente de la cadena de origen (A con T, C con G).
Los procariotas abren una sola burbuja de replicación, mientras que los
eucariotas múltiples. El ADN se replica en toda su longitud por confluencia de
las "burbujas".
Dado que las cadenas del ADN
son antiparalelas, y que la replicación procede solo en la dirección 5' to 3' en ambas cadenas (RECUERDE QUE LA ADN POLL III LEE DE 3 A 5 Y EL REULTADO ES UNA CADENA DE 5 A 3),
numerosos experimentos mostraron que, una cadena formará una copia continua,
mientras que en la otra se formarán una serie de fragmentos cortos conocidos
como fragmentos de Okazaki . La cadena que se sintetiza de manera continua se
conoce como cadena adelantada y, la que se sintetiza en fragmentos, cadena
atrasada.
Para que trabaje la ADN
polimerasa es necesario la presencia, en el inicio de cada nuevo fragmento, de
pequeñas unidades de ARN conocidas como cebadores, a posteriori, cuando la
polimerasa toca el extremo 5' de un cebador, se activan otras enzimas, que
remueven los fragmentos de ARN, colocan nucleótidos de ADN en su lugar y, una
ADN ligasa los une a la cadena en crecimiento.
ADN (ácido
desoxirribonucleico)
Un ácido nucleico compuesto de
dos cadenas polinucleotídicas que se disponen alrededor de un eje central
formando una doble hélice, capaz de autorreplicarse y codificar la síntesis de
ARN.
Lugar donde esta "depositada"
la información genética.
Ácido nucleico que funciona
como soporte físico de la herencia en el 99% de las especies. La molécula,
bicatenaria, esta formada por dos cadenas antiparalelas y complementarias entre
si. Su unidad básica, el nucleótido, consiste en una molécula del azúcar
desoxirribosa, un grupo fosfato, y una de estas cuatro bases nitrogenadas:
adenina, timina, citosina y guanina.
Glosario
Alelo (del
griego allelon = "el uno al otro", recíprocamente): Formas
alternativas de un gen, se hereda separadamente de cada padre (p. ej. en el
locus para el color de ojos puede haber un alelo para ojos azules o uno para
ojos negros). Uno o más estados alternativos de un gen.
Asilomar:
Conferencia realizada en 1974 donde se acordaron las bases de una precaria
"moratoria" en las investigaciones de ingeniería genética.
Cromosomas (del
griego chroma = color; soma = cuerpo): Estructuras del núcleo de la célula
eucariota que consiste en moléculas de ADN (que contienen los genes) y
proteínas (principalmente histonas).
Crossing
over
(del inglés entrecruzamiento): Proceso que ocurre en la meiosis e incluye la
ruptura de un cromosoma materno y uno paterno (homólogos), el intercambio de
las correspondientes secciones de ADN y su unión al otro cromosoma. Este
proceso puede resultar en un intercambio de alelos entre cromosomas
Evolución (del
latín e- = fuera; volvere = girar): Cambio de los organismos por adaptación,
variación, sobrerreproducción y reproducción/ sobrevivencia diferencial,
procesos a los que Charles Darwin y Alfred Wallace se refirieron como selección
natural.
Eucariotas (del
griego eu = bueno, verdadero; karyon = núcleo, nuez): organismos caracterizados
por poseer células con un núcleo verdadero rodeado por membrana. El registro
arqueológico muestra su presencia en rocas de aproximadamente 1.200 a 1500
millones de años de antigüedad
Gameto (del
griego gamos = "unión de los sexos", esposa): Célula reproductora
haploide(n) que cuando su núcleo se fusiona con otro gameto (n) del sexo
opuesto origina un cigoto (2n), que por mitosis desarrolla un individuo con
células somáticas diploides (2n), en algunos hongos y protistas puede, por
meiosis, producir células somáticas haploides (n)
Genética: el
estudio de la herencia de los caracteres
Genes (del
griego genos = nacimiento, raza; del latín genus = raza, origen): segmentos
específicos de ADN que controlan las estructuras y funciones celulares; la
unidad funcional de la herencia. Secuencia de bases de ADN que usualmente
codifican para una secuencia polipeptídica de aminoácidos. Tema ampliado
Genotipo: La
totalidad de los alelos de un organismo.
Haploide (del griego haploos = simple, ploion = nave):
Célula que contiene solo un miembro de cada cromosoma homólogo (número haploide
= n)
Herencia (del
latín haerentia= pertenencias, cosas vinculadas) Transmisión de características
de padres a hijos.
Hipótesis (del
griego hypo (como prefijo) = debajo, tithenai = poner): idea que puede ser
sometida a experimentación y si no se convalida es descartada; idea con el
menor nivel de confiabilidad.
Homólogos: Un
par de cromosomas en cual un miembro del par tiene origen materno y el otro
paterno; se los encuentra en células diploides
Isótopo (del
griego isos = igual, topos = lugar): átomos con el mismo número atómico pero
con un diferente número de neutrones; se los nombra agregando el número de masa
al nombre del elemento, p.ej. carbono 12 o 12C; carbono 14 o 14C.
Locus (del
latín: lugar, plural loci): Posición que ocupa un determinado gen en un
cromosoma.
Meiosis (del
griego meio = menor; meiosis = reducción): División celular en la cual la copia
de los cromosomas es seguida por dos divisiones nucleares. Cada uno de los
cuatro gametos resultantes recibe la mitad del número de cromosomas (número
haploide) de la célula original
Monómero (del
griego monos = solo, meros = parte) molécula pequeña que se encuentra
repetitivamente en otra más grande (polímero)
Número atómico: el número de protones en el
núcleo de un átomo.
Polímero (del
griego polys = muchos, meros = parte): Molécula compuesta por muchas
subunidades idénticas o similares.
Proteínas: (del
griego proteios = primario, del griego Proteo, dios mitológico que adoptaba
numerosas formas). Polímeros constituidos por aminoácidos que intervienen en
numerosas funciones celulares. Una de las clases de macromoléculas orgánicas
que tienen funciones estructurales y de control en los sistemas vivientes. Las
proteínas son polímeros de aminoácidos unidos por uniones peptídicas.
Radioactividad (del
latín radius = rayo): Energía emitida por los núcleos inestables de
determinados isótopos (los así llamados "radioactivos") en forma de
ondas o partículas
Recombinación: El
proceso por el cual se produce en la progenie una combinación de genes
diferentes a los de los padres. En los organismos superiores por el proceso de
entrecruzamiento (crossing over)
Replicación
del ADN ( del latín replere = rellenar): El uso de un ADN
existente como molde para la síntesis de nuevas hebras de ADN. Proceso que en
eucariotas ocurre en el núcleo.
Teoría
cromosómica de la herencia: sostiene que los factores hereditarios
(los genes) están situados sobre los cromosomas, que su ordenamiento es lineal
y que, al fenómeno hereditario de la recombinación, le corresponde un fenómeno
en el ámbito celular: el intercambio de segmentos cromosómicos por
"sobrecruzamiento" (crossing over)
Transformación: 1.
Proceso de introducción de ADN exógeno en una bacteria por medios físicos o
químicos. 2. Conversión de una célula animal fenotípicamente normal en una
célula con crecimiento descontrolado, por acción de un virus oncogénico. Se
manifiesta además en alteraciones de la forma celular y en la pérdida de
inhibición por contacto.
Tomado:
Reflicacion del ADN. http://www.biologia.edu.ar/adn/adntema1.htm
YA QUE LEISTE REVISA LA PARTE 2
http://vivianavergaraciencia.blogspot.com.co/2015/10/replicacion-del-adn-parte-2.html
