4.1 REPLICACIÓN DEL GENOMA PROCARIÓTICO
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.
Hay muchas más
proteínas implicadas en la replicación de los eucariotas. Por otro lado, el DNA
eucariótico tiene más problemas con el superenrollamiento al estar muy
estrechamente asociado a unas proteínas denominadas histonas. También es
distinto el hecho de que en un cromosoma procariótico sólo hay un origen de
replicación en el único cromosoma, mientras que en los de eucariotas suele
haber muchos más (a veces más de 30.000) por cada cromosoma. Los múliples
orígenes de replicación en eucariotas asegura que el genoma se puede replicar
en muy poco tiempo.
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).
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