Replicació i Transcripció: ADN, ARN i Biologia Molecular
Replicació de l'ADN: Mecanismes Essencials
La replicació de l'ADN ocorre durant la interfase. Consisteix a fer una còpia de tot l'ADN per a ser transmès a la descendència. A partir d'una molècula d'ADN, se sintetitzen dues molècules filles idèntiques.
Mecanisme de Replicació en Procariotes
Per a la replicació en procariotes, és necessari que se separin les dues cadenes d'ADN i que hi intervingui l'enzim encarregat de fer la còpia. És un procés complex on intervenen diferents tipus de molècules clau:
- DNA polimerasa: Enzims que afegeixen nucleòtids a l'extrem 3' de la cadena mitjançant un enllaç fosfodièster. Són enzims processuals i requereixen l'existència d'un encebador. Hi ha tres tipus principals:
- DNA polimerasa I: Elimina l'ARN encebador i s'utilitza en el procés d'ompliment de fragments d'ADN en els processos de reparació i replicació.
- DNA polimerasa II: Participa en la correcció d'errors i la reparació de l'ADN.
- DNA polimerasa III: És l'enzim principal en l'addició de nucleòtids durant la replicació.
- Girasa: Encarregada de desenrotllar l'hèlix de l'ADN, alleujant la tensió torsional.
- Helicasa: Trenca els ponts d'hidrogen entre els parells de bases complementàries, fent que les dues cadenes se separin.
- Proteïnes SSB (Single-Strand Binding): Estabilitzen l'ADN monocatenari durant la replicació, evitant que les cadenes es tornin a unir.
- Primasa: Sintetitza l'encebador d'ARN, necessari perquè la DNA polimerasa III pugui iniciar l'addició de nucleòtids.
- Ligasa: Encarregada de segellar els fragments que queden sense unir, formant un enllaç èster a l'extrem 5'.
Fases de la Replicació en Procariotes
El procés de replicació es pot dividir en dues fases principals:
Iniciació
Unes molècules específiques reconeixen una seqüència de nucleòtids d'origen de replicació.
Elongació
La DNA polimerasa recorre la cadena motlle afegint els nucleòtids complementaris. Té activitat polimerasa en direcció 5' a 3', llegint la cadena motlle en sentit 3' a 5'. La síntesi és contínua en una cadena (cadena líder) i discontínua, amb fragments d'Okazaki, en l'altra (cadena retardada).
Replicació de l'ADN en Eucariotes
En eucariotes, la replicació és un procés més lent on hi ha fins a cinc tipus de DNA polimerases diferents que realitzen la replicació i la correcció d'errors. Els cromosomes són més grans i als extrems hi ha seqüències repetides (telòmers) que en cada divisió cel·lular s'escurcen. A més, els fragments d'Okazaki són més petits en comparació amb els procariotes.
Transcripció de l'ARN: Procés i Fases
La transcripció és el procés on es passa d'una seqüència de bases de l'ADN a una seqüència complementària d'ARN. Els transcrits poden ser ARNm (missatger), ARNr (ribosòmic), ARNt (de transferència) o ARNn (nuclear petit).
Mecanisme de Transcripció en Procariotes
La transcripció en procariotes consta de tres etapes:
Iniciació
La RNA polimerasa s'uneix a l'ADN i se situa en unes seqüències de bases que reconeix, anomenades promotor.
Elongació
Creixement de l'ARN per polimerització (en sentit 5' a 3') de ribonucleòtids complementaris a la cadena motlle que la RNA polimerasa recorre en sentit 3' a 5'.
Terminació
La RNA polimerasa es troba amb un senyal de parada, l'ARN transcrit i la RNA polimerasa se separen per a finalitzar la transcripció.