4.1 REPLICACIÓN DEL GENOMA PROCARIÓTICO

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.

 

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, numerosos experimentos han mostrado 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 guía, delantera ó adelantada y, la que se sintetiza en fragmentos, cadena atrasada ó rezagada.

Los fragmentos cortos, recién sintetizados de hebras de ADN se denominan fragmentos Okazaki. Todas las ADN polimerasas conocidas, pueden sólo sintetizar ADN en la dirección 5' a 3' . Sin embargo, cuADNo las hebras se separan, la horquilla de replicación se desplaza a lo largo de una hebra molde en la posición 3' a 5' y 5' a 3' en el otro lado del molde.

En la primera , la cadena adelantada de ADN es sintetizada continuamente en la dirección 5' a 3'. En la otra, llamada la cadena atrasada, la síntesis de ADN sólo ocurre cuADNo una sección de una hebra simple de ADN ha sido expuesta y procede en la dirección opuesta a la dirección de la horquilla de replicación (5' to 3'). Es por ésto discontinua y la serie de fragmentos Okazaki son unidos de manera covalente por las ligasas formADNo una hebra continua. Se denominan fragmentos Okazaki porque fué éste investigador quien primeramente los observó y estudió usADNo timidina radioactiva . En los eucariotas, los fragmentos Okazaki están formados por unos cuantos cientos de nucleótidos, mientras que en los procariotas estos fragmentos pueden alcanzar algunos miles.

Para que la ADN polimerasa trabaje, se necesaria la presencia, en el inicio de cada nuevo fragmento, de pequeñas unidades de ARN conocidas como cebadores, a posteriori, cuADNo 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 que los une a la cadena en crecimiento.

BIBLIOGRAFIA

 http://genemol.org/biomolespa/Enzimas/replication.html

 

 

Las DNA polimerasas  I, II y III se encuentran en las procariontes. En la siguiente tabla se resumen las propiedades de las diferentes enzimas.

La  DNA polimerasa I de E. coli es una sola cadena polipeptídica de Mr 109 000. Contiene un átomo de zinc por molécula. Cataliza la polimerización en el sentido 5´         3´.

Todas las polimerasas de procariotes muestran actividad exonucleasa, es decir pueden hidrolizar DNA, en procariontes pueden hidrolizar DNA de cadena sencilla (en la dirección 3´      5´) y de cadena doble (en la dirección 5´         3´).

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.

 

Se conocen cinco polimerasas eucariontes (a, b, g, d y e.) y tienen un mecanismo de acción similar al de las enzimas procariotes.

Las DNA pol. a y d son las que están asociadas mas directamente ala replicación del DNA cromosómico.

La DNA pol. b es responsable de la reparación del DNA. L DNA pol. g  se encuentra en las mitocondrias y se encarga de replicar el DNA mitocondrial. La DNA pol. e es recién descubierta y se asemeja en funciones a d.

Los retrovirus contienen RNA y no DNA como material genético, y tienen una DNA polimerasa dependiente del RNA (una trascriptasa inversa).