Resumen Biologia

BIOLOGÍA SEMANA 19

CICLO CELULAR, REPLICACIÓN DEL ADN Y MITOSIS

División celular, en la que una célula da lugar a dos células hijas.

Ciclo celular. Comienza cuando se forman dos nuevas células hijas, por la división e una única célula madre, y finaliza cuando una de estas dos células se divide de nuevo en otras dos células hijas.

Fase M. incluye dos etapas solapadas en la que primero se divide el núcleo y después el citoplasma. Dura menos de 1hra (habitualmente de 30-45 minutos)

La división nuclear se conoce como mitosis y la división del citoplasma para producir dos células hijas se denomina citocinesis.

Cromátidas hermanas. Dos cromosomas que permanecen unidas hasta que la célula se divida.

Interfase. Fase de crecimiento.

Fase S (de síntesis), cuando el DNA se sintetiza durante una parte de la interfase. Tiene una duración de 6-8 hrs.

Fase G1, (intervalo de tiempo (>gap<), separa la fase S de la fase M precedente. Normalmente dura de 8-10hrs.

Fase G2, separa el final de la fase S del comienzo de la fase M siguiente. Dura de 4-6 hrs (duración en los diferentes tipos celulares).

Índice mitótico, porcentaje de células que se encuentran en mitosis en cualquier momento. Es normalmente de 3-5%.

G0 (G cero), células que se quedan bloqueadas en la fase G1.

Diferenciación terminal. Significa que las células no volverán a dividirse de nuevo.

La síntesis de DNA es en cierto sentido, el objetivo del ciclo celular.

Replicación semiconservativa. Es cuando en cada molécula nueva se mantiene la mitad de la molécula original.

La centrifugación basada en el equilibrio en gradiente de densidad, muestra que la replicación del DNA es semiconservativa.

El modelo de replicación de semiconservativa del DNA de Watson y Crick fue confirmado por Matthew Meselson y Franklin Sthal.

Centrifugación de equilibrio en gradiente de densidad. Técnica que permite la separación de orgánulos o de moléculas con diferentes densidades, mediante su centrifugación en una solución que contiene un gradiente de densidad creciente desde la parte superior del tubo a la inferior. (Método utilizado por Meselson y Sthal)

Meselson y Sthal, observaron dos bandas idénticas, una a la densidad del hibrido del ciclo anterior y otra a la densidad del DNA -^14N puro. Así también concluyeron que el Nitrógeno de la molécula de DNA se divide a partes iguales entre dos subunidades físicamente continuas; que, después de la duplicación, cada molécula hija recibe una de estas; y que las subunidades se conservan a lo largo de muchas duplicaciones.

La replicación del DNA es, casi siempre, bidireccional.

La replicación del DNA es un proceso complejo en el que participan numerosas enzimas y otras proteínas, e incluso el RNA.

Los primero experimentos en los que se logro visualizar directamente la replicación del DNA, fueron llevados a cabo por John Cairns.

Horquillas de replicación. Se forma durante la duplicación que comienza en un punto determinado del DNA y progresan a lo largo de él, desenrollando la hélice y copiando ambas cadenas a medida que avanza.

En el DNA circular, este proceso se denomina replicación theta porque se producen intermediarios que se asemejan a la letra griega theta (θ).

Origen de replicación. Sitio específico donde comienza la replicación contiene una secuencia de DNA especial.

En la replicación del DNA eucariota intervienen muchos replicones.

Replicones. Son unidades de replicación.

Grupos de proteínas iniciadoras:

Complejo de Reconocimiento de Origen (ORC). Complejo multiproteico se une al origen

Complejo MCM. Contiene varias enzimas denominadas helicasas del DNA, facilitan la replicación del DNA, desenrrollandolo.

Cargadores de helicasas, median la unión de las proteínas del MCM al ORC. En este momento. El grupo completo de proteínas unidas al DNA se denomina complejo de pre-replicación.

Secuencia de replicación autónoma o ARS. Fragmento de DNA insertado en moléculas de DNA, que no son capaces de replicarse.

Las DNA polimerasas catalizan la elongación de las cadenas de DNA.

Arthur Kornberg, descubrió que una enzima que había asilado de bacterias podía copiar moléculas de DNA en un tubo de ensayo. Esta enzima la denominó DNA polimerasa.

Peter DeLucia y John Cairns, publicaron que ciertas cepas mutantes de la bacteria que no tenía la enzima de Kornberg, eran capaces de replicar su DNA y reproducirse normalmente.

Mutantes sensibles a la temperatura. Son células que producen proteínas que funcionan adecuadamente a una temperatura normal, pero que sufren daños considerables cuando aumenta ligeramente la temperatura.

Las polimerasas α (alfa), δ (delta) y ε (épsilon). Están implicadas en la replicación del DNA nuclear. La DNA polimerasa γ (gamma) se encuentra únicamente en la mitocondria y es la principal polimerasa usada en la replicación del DNA mitocondrial.

En la síntesis de DNA se forman segmentos discontinuos que se ensamblan por medio de la DNA ligasa.

Reiji Okazaki, cuyos experimentos sugirieron que el DNA se sintetiza en pequeños fragmentos que se unen posteriormente.

Fragmentos de Okazaki, son los precursores de moléculas de DNA más largas de nueva formación.

La enzima DNA ligasa une los fragmentos de DNA.

Las dos hebras nuevas se diferencian por su modo de crecimiento:

Cadena conductora. Se sintetiza de una manera continua porque crece en la dirección 5’3’

Cadena retrasada, debe crecer en la dirección 3’5’, ya que las dos cadenas de DNA están orientadas de manera opuesta.

Los fragmentos de Okazaki tienen una longitud de unos 1000-2000 nucleótidos en sistemas bacterianos y virales, pero solo de diez en células eucariotas.

La actividad exonucleasa 3’5’ de la DNA polimerasa es responsable de control de calidad.

Exonucleasa. Es una enzima que degrada ácidos nucléicos (normalmente DNA) desde un extremo, a diferencia de las endonucleasas, que realizan cortes internos.

Una exonucleasa 3’5’es aquella que corta los nucleótidos desde el extremo 3’ de una cadena de nucleótidos.

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