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C G

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C G

A T

AT

CG

A T

A

T

A

T

C

G

C

G

C

CG C

T A

G

G

A

A

¿En qué consiste la replicación?

¿Qué importancia tiene la complementaridad de las bases en la replicación?

¿En qué momento de la vida celular ocurre la replicación?

¿Qué moléculas están implicadas en el proceso?

¿En qué otro proceso parecido interviene la molécula de ADN?

¿Qué monómeros intervienen en la replicación?

¿En qué puntos del cromosoma se inicia la repliación?

¿Qué dirección sigue el proceso?

¿Qué grado de fidelidad tiene la replicación?

¿Qué consecuencias tienen los errores durante la replicación?

¿A qué velocidad tienen lugar l replicación?

4

ConceptoEn eucariotas, la replicación ocurre antes de la mitosis y de la meiosis, en la llamada fase S

del ciclo celular. Tiene por objeto crear una copia idéntica del ADN celular.

El resultado visible al microscopio es la duplicación de los cromosomas.

En procariotas, la replicación del ADN ocurre antes de la bipartición (fisión binaria)

Tres modelos posibles para la replicación

ADN

2 ADN

ARN PROTEÍNATRANSCRIPCIÓN

REPLICACIÓN

RETROTRANSCRIPCIÓN

TRADUCCIÓN

3

1

2

1. ADN polimerasa2. ARN polimerasa3. Ribosoma y ARNt4. (sólo algunos virus)Transcriptasa inversa

¿Cuál de los tres modelos es el correcto?

Experiment

ode

Mese

lson

ySta

hl(1

958)

Ma

the

wM

es

els

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Fra

nk

Sta

hl

Bacte

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Ndura

nte

varias

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15

Bacte

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una

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N

15

14

Bacte

rias

con

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nes

14

Ais

lam

iento

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ifugado

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Nlig

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Nh

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una

genera

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dos

genera

cio

nes

5’

5’

5’

5’

3’

3’

3’

3’

AD

Npa

ren

tal

AD

Nh

ijo

AD

Nh

ijo

He

bra

sn

ue

va

s

He

bra

pa

ren

tal

He

bra

pa

ren

tal

La

replicación

es

semicon

serv

ativa

3´

3´

3´

5´

5´

5´

Topoisomerasa

He

lic

asa

Primasa

Fragmentode

Okazaki

ADNpolim

erasa

diméricareplicativa

DNApolim

erasaI

yDNAligasa

Pinza

deslizante

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Cebador

Cadena

retardada

Cadena

conductora

Hor

quilla

de

replicación

3´

5´

5´

3´

3'

5'

5'

3'

5'

3'

Rep

liso

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AD

Np

oli

me

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a

3'-OH 5'-P

5'

3'

3'

5'

ARN iniciador

ADN polimerasa III

5'

3'

3'

5'

ADN polimerasa I

ADN polimerasa I

5'

3'

3'

5'

actividad exonucleasa 5' 3'actividad polimerasa 3' 5'

5'

3'

3'

5'

ADN ligasa

3'-OH 5'-P

ADN polimerasa I

5'

3'

3'

5'

ADN ligasa

Fragmento de Okazakiprevio

Fragmento de Okazaki

Polimerasas

5' 3'5' 3'

3' 5'

3' 5'3' 5'

Origen

Origen

Retardada

Retardada

Líder

Líder5' 3'

DirecciónDirección

Horquilla dereplicación

Horquilla dereplicación

La replicación es bidireccional. A partir del origen de replicación se forman

dos horquillas que avanzan en direcciones opuestas

Helicasa desenrollandouna doble hélice de ADN

(a escala)

Si la velocidad de replicación en eucariotas es de 50 nucleótidos por segundo,¿cuánto tiempo tarde en replicarse todo el ADN de una célula humana (3.2x10 pb)?

9

Si la velocidad de replicación en eucariotas es de 50 nucleótidos por segundo,¿cuánto tiempo tarde en replicarse todo el ADN de una célula humana (3.3 0 pb)?x

9

Tiempo = 3300x10 /50x2 = 32000000 segundos = !!!6

370 días

Sin embargo, los datos experimentales revelan que la división completa de unacélula puede efectuarse en una 11 horas

¿Cómo?

Electron micrograph of DNA extracted from rapidly dividing nuclei of early embryos.The arrows mark replication bubbles; the diameter of the DNA chains in both arms of these bubblesindicate that they are double-stranded

D. melanogaster

Calcula el número mínimo de burbujas de replicación en el genoma humanopara que la replicación ocurra en el tiempo conocido de 11 horas.Recuerda que la replicación es bidireccional en cada burbuja.

En procariotas sólo existe una burbuja de replicación. Si el genoma deposee 4.2 millones de pares de bases y se replica en 20 minutos ¿cuál es lavelocidad de replicación? ¿Concuerdan estos cálculos con el tiempo de 20minutos conocido experimentalmente?

E. coli

Corrección

de

errores

3’

3’

5’

A

AA

C

CC

G

G

T

T

A

A

C

C CG

G G

T

T

Apare

am

iento

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ecto

s

Apare

am

iento

incorr

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AD

Npolim

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III

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3’

5’

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AA

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G

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T

A

A

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T

T

3’

3’

5’

A

AA

C

C

C

G

G

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T

A

A

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G G

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T

Activid

ad

exo

nu

cle

asa

3’

5’co

rre

cto

ra

Telómeros

5'

5'

5'

5'

5'

5'

5'

5'

5'

5'

5'

5'

3'

3'

3'

3'

3'

3'

3'

3'

3'

3'

3'

3'

3'

3'

5'

5'

5'

Último cebador

Hebra retardada

Hebra retardada

Hebra retardada

Hebra líder

Hebra líder

Hebra líder

Eliminación de cebadores

Acortamiento de la hebraretrasada

HUECO