La Duplicación del ADN y la Síntesis de Proteínas
La replicación es un proceso
semiconservador.
Cada cadena de la molécula de ADN parental
actúa de molde para la síntesis de una nueva cadena produciéndose dos nuevas
moléculas de ADN, cada molécula nueva posee una cadena vieja y una nueva.
FASE DE INICIO
La
replicación comienza en un punto del ADN.
Las dos cadenas de ADN se
replican al mismo tiempo y comienzan en un punto de origen. En el punto del ADN parental se desarrolla y forma una estructura de en los extremos
se denominan horquillas de replicación.
La replicación es
bidireccional. Inicia en un punto de la moléculas de ADN el proceso se
desarrolla hacia los extremos de la cadena; en cada lazo, los extremos de las
horquillas avanzan en el proceso de síntesis hasta completar la duplicación.
FASE DE ELONGACION
La síntesis de ADN se
desarrolla en dirección 5' → 3'
La actuación de los enzimas es
fija y única de 5' a 3, para que la
nueva cadena en formación, complementaria y antiparalela tenga la dirección 5'
→3' coincidente con el sistema de trabajo de la enzima, la síntesis del ADN es semidiscontinua, en una cadena del punto
anterior, la replicación es continua y en la segunda la síntesis es
discontinua. Esta solución fue descrita por Reiji Okazaki quien encontró que en
el procedimiento de copia de las dos cadenas del ADN parental, se formaba una
cadena nueva continua (denominada conductora) en la que la síntesis se
desarrolla en la misma dirección de la enzima o de la horquilla de replicación;
mientras que la otra cadena nueva era discontinua ( denominada cadena rezagada
o retrasada) ya que su síntesis se realizaba en contra de la dirección de la
horquilla mediante fragmentos, los fragmentos de Okazaki, secuencias formadas
por unos centenares o miles de nucleótidos dependiendo de la célula.
FASE DE TERMICACION
Al terminar la replicación se origina
cuando la polimerasa se localiza con una secuencia de terminación.
ENZIMAS QUE PARTICIPAN EN LA REPLICACIÓN
ADN polimerasas
Es una reacción básica en la replicación, esto
es causado por una reacción de polimerización y de formación de un enlace
fosfodiéster entre nucleótidos. En una cadena de ADN en crecimiento se incluye
un nucleótido que es las base fundamenta en la cadena molde cadena molde. Los
nucleótidos que se incorporan han de hacerlo en uncleótido trifosfatados
(dNTP).
La reacción que tiene lugar es
la siguiente: ADN (n nucleótidos) + dNTP → ADN (n+1 nucleótidos) + PPi
Esta reacción es catalizada
por varias enzimas, las ADNpolimerasas, cada una con un tipo de actividad determinada
con una serie de requisitos de funcionamiento comunes, que son:
Iniciación
1) Necesitan
una cadena de ADN molde, el proceso de replicación es dirigido por la cadena
de ADN molde
2) Necesitan
un cebador,
la polimerización que realizan estas enzimas requiere enque exista una cadena
previa inicial (cebador) ya que son incapaces de coger sobre su centro activo
dos nucleótidos individuales y comenzar la síntesis.
3) Su
dirección de síntesis es fija de 5'→ 3',
esto significa que adicionan nucleótidos a la cadena siempre por un extremo
fijo, el extremo 3', utilizan su grupo fosfato o extremo 5' para añadirlo a la
cadena en crecimiento.
4) posesividad,
se mide como el número de nucleótidos incorporados en la unidad de tiempo y es
una característica propia de cada polimerasa.
5) Existen
tres polimerasas denominadas ADN polimerasa I (la primera que se describió),
ADN polimerasa II y ADN polimerasa III
Otros enzimas que participan en el proceso de replicación
Para la replicación se necesitan, aparte de
las ADN polimerasas descritas, alrededor de 20 proteínas diferentes, el
conjunto de las mismas se denomina sistema ADN replicasa o replisoma. Dentro de
las enzimas que participan en la replicación son:
1)
Helicasas, enzimas que separan las dos cadenas de la molécula de ADN
parental. Desplazándose a lo largo de la molécula de ADN eliminan los enlaces
entre las cadenas consumiendo en el proceso ATP.
2) Topoisomerasas, enzimas que desenrollan el ADN y lo relajan.
3) Proteínas fijadoras de ADN, proteínas que estabilizan las cadenas
separadas uniéndose a ellas.
4) Primasas, enzimas que sintetizan el cebador, éste suele ser un
corto fragmento de ARN, necesario para que pueda comenzar la ADN polimerasa
III, y que posteriormente será eliminado y sustituido por un fragmento de ADN
por la ADN polimerasa I.
5) ADN
ligasas, enzimas que se encargan de unir trozos formados de cadenas,
realizando un enlace fosfodiéster entre los nucleótidos pertenecientes a dos
segmentos de una cadena.
Todas estas enzimas participan en el proceso
de la replicación de forma coordinada
Síntesis de Proteínas
Es el proceso que se transcribe el ADN en ARN. La síntesis de
proteínas se realiza en los ribosomas situados en el citoplasma celular.
En el proceso
de síntesis, los aminoácidos son enviados por el ARN de transferencia correspondiente para cada
uno de los aminoácido hasta el ARN
mensajero que se unen en la posición
adecuada para formar proteínas.
Al
finalizar la síntesis de una proteína,
se libera el ARN y puede volver a ser leído, y los ARN pueden utilizarse por varios ribosomas al
mismo tiempo.
Esto tiene tienen dos procesos transcripción y traducción
Transcripción síntesis de ARN.
·
Ocurre en el interior del núcleo.
·
Necesita: Una cadena de ADN que actue como molde.
·
Enzimas: ARN- polemerasa
·
RiBonicleitidos trifosfato de A, G. C Y U
PROCESO
INICIACION
Comienza
cuando la ARN-polimerasa reconoce en el
ADN que se va transcribir una señal que indica en inicio del proceso=centros
promotores, este proceso son secuencias cortas de bases nitrogenadas. El ERN-
polimerasa hace que la doble hélice de ADN, que habrá la unión de los
ribonucleicos.
ELONGACION
Unión de
sucesivos ribonucleicos para formar el ARN. El ARN- polimerasa (ADN 3’ – 5’
síntesis del ERN 5’ – 3’.
La cadena
del ARN sintetizada es complementaria de la hebra de ADN que se utiliza como
molde. Se complementa entre las bases del DN Y ARN : G-C, A-U, T-A, T-A, C-G.
TERMINACION
La
ARN-polimerasas transcribe regiones de ADN largas, una enzima corta el
fragmento de ARN que lleva la información para sintetizar la proteína. Estemo
3’ se añade una secuencia ribonucleotidos de adenina – cola poli-A.
TRADUCCION
Se
necesita: ribosomas, ARN mensajero, Aminoácidos, ARN de transferencia, Enzimas
y energía.
En la
traducción se encuentra el proceso de ARNm se traduce y así sintetizar la
proteínas. El objetivo es resumir la proteína en el ribosomas, que para eso la
información del ARNm es necesaria la información.
Elementos esenciales
·
Ribosomas: donde se estructura las proteínas
·
ARNm: es mensajero, pedazo corto de nucleótidos y
asi lleva la infromacion para la síntesis de proteínas.
·
ARNt: son
los que transfieren, lleva aminoácidos en los extremos e incluso los
ribosomas y asi se sintetiza proteínas.
Bibliografía
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