Mecanismes Moleculars: Replicació, Transcripció i Cicle Cel·lular

Diferències en la Replicació de l'ADN

• ADN Polimerasa

  En el cas de les procariotes, tenim els tipus I, II i III. En les eucariotes, tenim 5 tipus principals: α, β, γ, δ, ε.

• Orígens de Replicació

  En les procariotes només hi ha un origen de replicació i 2 punts de terminació (un a cada cadena). En les eucariotes hi ha diversos orígens de replicació separats.

• Estructura del Material Genètic

  En les procariotes és una cadena circular i en les eucariotes són 2 cadenes lineals.

Transcripció en Procariotes

1. L'ARN polimerasa reconeix una seqüència rica en T i A (caixa de Pribnow) i s'uneix gràcies al cofactor σ (sigma).
2. Llegeix la cadena 3'→5' i sintetitza 5'→3'.
3. Es para quan hi ha una abundància de C i G (terminació intrínseca) o pot intervenir el cofactor ρ (Rho) (terminació dependent de Rho).

Transcripció i Processament en Eucariotes

Iniciació i Elongació

La caixa TATA és reconeguda per l'ARN polimerasa, que s'uneix a la doble hèlix. Durant l'elongació, llegeix 3'→5' i sintetitza 5'→3'.

Processament de l'ARN

1. S'afegeix una guanina metilada (cap 5') que permetrà que l'ARN surti del nucli i sigui reconegut pel ribosoma.
2. S'acaba amb una seqüència de senyalització (sovint TTATT o similar) que fa que s'afegeixi la cua Poli-A.
3. D'aquest ARN s'han de treure els introns i es queden els exons. Un cop s'han tret, s'empalmen els exons (splicing) i ja tenim l'ARN missatger (ARNm) madur.

Funcions dels Enzims Clau en la Replicació

• ADN Polimerasa I: Reparació de defectes en el que s'ha copiat.
• ADN Polimerasa III: Responsable de copiar la cadena d'ADN.
• Helicasa: Obren la doble cadena.
• Ligasa: Catalitzen la formació dels enllaços fosfodièster.
• Topoisomerasa: Eviten el superenrotllament de les cadenes.

Models de Replicació de l'ADN

Model Semiconservatiu

Aquest model diu que la replicació de l'ADN es duu a terme quan les 2 cadenes s'obren i cadascuna serveix de plantilla per a l'altra.

Model Conservatiu

En acabar la replicació, s'obtindran 2 molècules d'ADN, en la qual una de les dues tindrà les 2 cadenes originals i l'altra serà una còpia nova.

Model Dispersiu

Les 2 cadenes originals es fragmenten i les molècules filles tenen com a resultat la unió de diferents trossos de cadenes originals i còpies.

Regles de Complementarietat de Bases

• ADN: C-G / A-T
• ARNm + ADN (Transcripció): C-G / A-U / T-A
• ARNt + ARNm (Traducció): C-G / U-A

Fases del Cicle Cel·lular (Mitosi)

• Interfase: El nucli i els cromosomes estan estirats sense condensar (cromatina).
• Profase: Es formen els cromosomes i es desfà l'embolcall nuclear.
• Metafase: Els cromosomes es situen al mig de la cèl·lula (placa equatorial) i els centríols als seus pols (fus acromàtic).
• Anafase: Els cromosomes (cromatides germanes) se separen i es dirigeixen cap als respectius pols.
• Telofase: Els cromosomes estan als pols, hi ha citocinesi i l'embolcall nuclear reapareix.