Replicació de l'ADN: Procés, Hipòtesis i Mecanismes
Replicació de l'ADN: Necessitat i Hipòtesis
La duplicació de l'ADN és necessària per a la supervivència de l'espècie i la reproducció dels individus.
Primeres Hipòtesis sobre la Replicació
L'estructura en doble hèlix presenta dues cadenes. Un enzim les separa.
Hipòtesi Semiconservadora
Watson i Crick van cultivar bacteris en un medi amb nitrogen pesant (N15) i després en un medi amb N14. Després de la centrifugació, van observar una posició intermèdia, descartant la hipòtesi conservadora. Després de dues divisions, van obtenir un híbrid i una banda lleugera, confirmant la hipòtesi semiconservadora: dues cadenes d'ADN es separen i serveixen de motlle per a la síntesi, complementària a les bases nitrogenades.
Hipòtesi Conservadora
Després de la duplicació, queden dos filaments antics junts i dos filaments nous també espiralitzats. Aquesta hipòtesi es va descartar perquè els resultats haurien d'estar entre N14 i N15.
Hipòtesi Dispersiva
Els filaments finals estan constituïts per fragments diferents d'ADN antic i nou. Aquesta hipòtesi es va descartar perquè hi hauria trossos de N14 i N15.
Components de la Replicació de l'ADN
ADN: Desoxiribonucleics (guanina, timina, citosina, adenina), enzim, ADN patró, encebador (ajuda a començar). La replicació és bidireccional, amb una forqueta a l'esquerra i una altra a la dreta, progressant en direccions oposades.
Fragments d'Okazaki
Fragments de 50 nucleòtids de RNA i mil d'ADN, sintetitzats per RNA polimerasa en direcció 5'-3'.
Duplicació en Bacteris
Seqüència de nucleòtids senyal d'iniciació. L'helicasa trenca els ponts d'hidrogen, separant les cadenes perquè facin de motlle. El desenrotllament dona lloc a superenrotllaments, que les topoisomerases eliminen. Les proteïnes estabilitzadores separen els dos filaments complementaris i s'inicia la forqueta de replicació, un procés bidireccional. La primasa sintetitza un fragment curt de RNA format per 10 nucleòtids, amb creixement continu. Es formen els fragments d'Okazaki, separant els filaments patró. L'ADN polimerasa retira els segments i omple els buits, i l'ADN ligasa empalma els fragments, formant una cadena contínua.
Duplicació en Eucariotes
Molt semblant, però associada a histones. El filament serveix de patró, i el procés és més lent.
Mecanisme de Transcripció
En Procariotes
Iniciació: El promotor té seqüències que s'associen amb l'ARN polimerasa. Allargament: 40 nucleòtids per segon. Finalització: Arriba a la seqüència terminadora. Maduració: L'RNA no madur passa a RNAt i RNAr, i sofreix un procés de tall i empalmament.
En Eucariotes
Iniciació: La regió promotora consta de seqüències de consens. Allargament: Sentit 5'-3'. El gen és transcrit per l'ARN polimerasa una darrere l'altra. Finalització: Quan s'arriba a TTATTT. Maduració: Al nucli, l'RNPnp fa la maduració.
T-A, A-U, C-G, G-C a la regió promotora que no es transcriu.
Clau Genètica
Codons/triplets: 64, aminoàcids: 20, 61 ARN de transferència diferent. PAU traducció.
Traducció/Biosíntesi de Proteïnes
Traducció: El codó d'iniciació 5'-3' codifica la proteïna.
Operó
Conjunt de gens que es transcriuen junts per fer proteïnes, gens estructurals i gens reguladors, zona reguladora i operadora.
Control de l'Expressió Genètica en Eucariotes
Hormones lipídiques, hormones proteiques, proteïnes específiques de la membrana formen el complex HR (2n missatger hormona 1).