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DUPLICACION DEL ADN
Dra Carmen Aída Martínez
Definción
 El proceso de replicación de ADN es el
mecanismo que permite al ADN duplicarse (es
decir, sintetizar una copia idéntica)
Replicación
 La reproducción requiere la transmisión fiel de la
información genética de padres a hijos
 Esto hace necesario una replicación exacta del ADN
genómico completo
 Se necesita una compleja maquinaria para copiar las grandes
moléculas de ADN que forman los cromosomas en
procariotas y eucariotas
 Los virus utilizan esta maquinaria para replicar su ADN,
alterando al ADN de la célula que infectó
Replicación como proceso
Semiconservativo
 Cada hebra parental sirve
como molde para la
síntesis de una nueva
hebra complementaria
Elementos necesarios para la replicación
 Enzima Principal:
DNA Polimerasa
 Desoxirribonucleósidos 5’-trifosfatos (dNTPs)
 Proteínas adicionales:
 Primasa
 Helicasa
 De unión al ADN de cadena sensilla (SSB)
 Topoisomerasas
 Girasa
 Ligasa
 Secuencias de ADN para iniciar la replicación
 Proteínas que reconocen esa secuencia (ORC)
ADN polimerasas
 Enzimas con la capacidad de copiar exactamente una hebra
molde de ADN
(a) : participa conjuntamente con la Primasa en la
síntesis de los fragmentos de okazaki
 Alfa
 Delta
(d) : ensambla la hebra líder y la rezagada
 Gamma (g)
 Epsilon
: síntesis del ADN mitocondrial
(e): reparación del ADN
Características de las
ADN polimerasas
 Todas las ADN polimerasas sintetizan ADN solo en
dirección 5’ - 3’ añadiendo a la cadena en
crecimiento un dNTP al grupo OH del extremo 3’
Características de las
ADN polimerasas
 No son capaces de iniciar la síntesis del ADN de
novo sino que necesitan de un cebador o iniciador
preformado, llamado primer.
Topoisomerasa
 Topoisomerasas: catalizan la
rotura reversible y la unión de las
hebras de ADN, ruptura de
puentes fosfodiester.
 Topoisomerasa I: reduce el
número de enrollamientos
negativos.
 Topoisomerasa II: ( DNA girasa)
corta las dos cadenas y luego lo
pasa por el lazo que ha formado.
Helicasa
 Helicasa: Catalizan el
desenrrollamiento de la
doble cadena, rompiendo
los puentes de hidrógeno,
separa la doble cadena
Enzimas que participan en la duplicación del
ADN
 Primasa: coloca
fragmentos cortos de ARN
en los fragmentos de
Okasaki de la hebra
rezagada
 Ligasa: se encarga de unir
los fragmentos de Okasaki
Proteínas de unión al ADN de cadena
sencilla: se unen al ADN de cadena
sencilla manteniendo extendidas las
cadenas y evitando que vuelvan a
formarse los puentes de hidrogeno.
Proteinas SSB
HELICASA
Pasos en la replicación
REPLICACION DEL ADN
Topoisomerasa
2.
separan
polimerasa
las es
2alfa
cadenas
yundelta
por
coloca
medio
de la
1. El ADN
desenrollado
por
las
4.5.Se
LaLaprimasa
sintetiza
cebador
delos
ARN
helicasa
complementarios
topoisomerasas
o nucléotidos
primer en
las
dos cadenas en dirección
3.5’Se
- 3’unen
en ambas
a cada cadenas
cadena simple las
proteínas SSB que estabilizan las cadenas y
evitan el enrollamiento
Horquilla de replicación
 Solamente una hebra del ADN se sintetiza de manera contínua (hebra
adelantada o conductora)
 La otra hebra se forma a partir de pequeñas piezas discontinuas de ADN que se
sintetizan al revés con respecto al movimiento de la horquilla de replicación
(hebra rezagada o tardía)
 A estas piezas se les conoce como: Fragmentos de Okasaki
Fragmentos de Okasaki
 La enzima primasa sintetiza segmentos de ARN 83-10 nucleótidos,
llamados iniciadores, cebadores o “primers” (en eucariotas actúan la
primasa y la ADN polimerasa a)
 Estos iniciadores se extienden con la ADN polimerasa (III en
procariotas y ADN polimerasa d en eucariotas)
 Los iniciadores de ARN deben eliminarse y ser reemplazados por ADN
 en E. coli actúa una ARNasa H y la ADN polimerasa I
 En eucariotas actúan otras exonucleasas y la ADN polimerasa d
 Los fragmentos de Okasaki son unidos por ligasas
Origen de fragmentos de Okasaki
Eliminación de iniciadores
REPLICACIÓN DEL ADN
VIRAL
Virus ARN
 Poseen una transcriptasa inversa
 Sintetiza una hebra de ADN a partir del ARN
 Luego, a partir de este ADN fabrica más copias de
ARN
REPLICACIÓN DEL ADN
BACTERIANO
Enzimas que participan en la duplicación del ADN en
células procariotas
 Topoisomerasas: desenrollan y enrollan el ADN
 Helicasa: rompe los puentes de hidrógeno, separa la doble cadena
 Polimerasa III: coloca los nucleótidos de ADN, reconocimiento y




corrección de ensamblaje.
Primasa: coloca fragmentos cortos de ARN en los fragmentos de
Okasaki de la hebra rezagada
Ligasa: se encarga de unir los fragmentos de Okasaki
Polimerasa I: función exonucleasa, retira los fragmentos cortos de ARN
y los reemplaza por ADN
Polimerasa II: rellena brechas y facilita la síntesis de DNA dirigida por
plantillas dañadas.
ADN Bacteriano
REPLICACIÓN DEL ADN
MITOCONDRIAL
ADN mitocondrial
 Replicación igual a ADN procariota
 variación cada 20,000 mil años
 Información genética solo por línea materna
 http://www.johnkyrk.com/DNAreplication.html
 http://highered.mcgraw-
hill.com/olc/dl/120076/micro04.swf
 http://highered.mcgrawhill.com/olc/dl/120076/bio23.swf