Replicación en procariontes.
Ocurre en tres etapas:
1ª etapa: desenrrollamiento y apertura de la doble hélice.en el punto ori.
En el punto de origen u ORI, que es un lugar del cromosoma con gran contenido de A y T, la doble hélice se abre, mediante la DNA helicasa y las proteínas desestabilizadoras de la hélice o proteínas de unión a DNA de una sola cadena, vuelven recta la cromatina y la mantienen abierta. La DNA polimerasa sintetiza las cadenas complementarias a cada una de las cadenas primitivas. Forma dos copias activas de ADN, una es continua, o sea, basta con agregar los nucleotidos correspondientes porque la hebra antigua tiene 3', por lo que se crea una 5´. En la otra hebra, se produce un proceso discontinuo, debido a que la hebra quedo con un final 5', debiendo partir con un 3', y la célula es incapaz de seguir la cadena con este final, para que se inicie la copia del DNA hace falta un corto RNA específico (10 pares de bases), denominado RNA cebador, que hace que empiece a actuar la DNA polimerasa. El RNA cebador es generado por la RNA primasa (sintetizadora de RNA). Esta enzima se une directamente a la DNA helicasa, formando un complejo llamada primosoma, que se va desplazando con la cadena en formación. Conforme van existiendo fragmentos de cadena abiertos de suficiente longitud, se va sintetizando la cadena discontinua formando pequeños fragmentos, denominados Fragmentos de Okazaki, cada uno de unos 1000 nucleótidos. . Hace falta un RNA cebador por cada fragmento de Okazaki. La RNA primasa, va sintezando a intervalos los RNA cebadores que van siendo incorporados a la copia como si fueran ADN, entre los fragmentos de Okazaki, hasta que se alcanza el RNA cebador del fragmento de Okazaki ya terminado. . La cadena con ARN cebador, es denominada cadena retrasada
El DNA sintetizado en la cadena retrasada y su cadena patrón sufren un plegamiento, de tal forma que la DNA polimerasa de la cadena conductora se unen para formar un complejo único, de modo que las proteínas de replicación puedan utilizarse conjuntamente en la replicación de ambas cadenas. Las topoisomerasas mantienen esta estructura y evitan que el DNA se enrede por superenrrollamiento, cortando un enlace fosfodiester, y a esto se le llama nick.Además, existe una proteína llamada SSB, que estabiliza la forma monocatenaria de la hebra en replicación, para que no se acople por complementariedad de bases con ella misma.
Las enzimas ligasas son las encargadas, despues, de ir arreglando los nicks cuando se sustituye el ARN cebador.
Exiten tres tipos de ADN-polimerasa, la I, es la encarga de reparar la hebra; la II, de ayudar a la III; y la III, agrega las bases a la hebra.
La labor de la ADN-pol I es exonucleasa, puede poner bases como sacar bases, con esto puede reparar la hebra. El dominio de esta proteína encargado de incluir bases a la hebra se llama Fragmento Klenow, que puede ser liberado del resto de la proteína por la Tripsina.
DUPLICACIÓN DEL ADN EN EUCARIONTES
Es similar a la de los procariontes, es decir, semiconservativa y bidireccional. Existe una hebra conductora y una hebra retrasada con fragmentos de Okazaki. Se inicia en ORI (puede haber unas 100 a la vez), entre las diferencia, se comienza con las polimerasas, son más complejas, y además, la polimerasa de la hebra continua es diferente a la de la hebra discontinua. De la hebra continua se encarga la polimerasa Delta y de la discontinua, la Alfa.
Las helicasa difieren en estructura, las primasas se encuentran adosadas a la ADN-pol Alfa.
El resto del proceso es muy parecido.
En el final de la hebra antigua que da la base a la hebra discontinua, queda una zona denominada telómero, que no tiene como obtener su dupla en la hebra discontinua, debido a que no es posible insertar un nuevo ARN cebador, ni mucho menos un fragmento de Okazaki. Al no tener su par, son eliminados automáticamente, perdiendose. Existen enzimas, las telomerasas, que repiten esta secuencia varias veces, cosa que no se pierda información esencial del genoma. Las enzimas encargadas de cortar el telómero, son las topoisomerasas 4.
El ARN cebador es retirado por el complejo de reparación de la célula.
aspectos de la replicacion del adn
Tres posibles modelos de replicación. a) Conservadora, b) Dispersora, c) Semiconservadora (mecanismo real)
En cada una de las moléculas hijas se conserva una de las cadenas originales, y por eso se dice que la replicación del ADN es semiconservadora. Hasta que finalmente se pudo demostrar que la replicación es semiconservadora, se consideraron tres posibles modelos para el mecanismo de la replicación:
Semiconservadora (modelo correcto). En cada una de las moléculas hijas se conserva una de las cadenas originales.
Conservadora. Se sintetiza una molécula totalmente nueva, copia de la original.
Dispersora, o dispersante. Las cadenas hijas constan de fragmentos de la cadena antigua y fragmentos de la nueva.
Experimento de Meselson y Stahl.
El experimento de Meselson y Stahl en 1958 permitió demostrar que el mecanismo real se ajusta a la hipótesis de replicación semiconservadora. Para ello se hicieron crecer células de Escherichia coli en presencia de nitrógeno-15, un isótopo del nitrógeno más pesado de lo habitual. En consecuencia, el isótopo se incorporó a las cadenas de ADN que se iban sintetizando, haciéndolas más pesadas.
Una vez conseguido el primer objetivo, las células fueron transferidas a un medio que contenía nitrógeno-14, es decir, un medio más ligero, donde continuaron su crecimiento (división celular, que requiere la replicación del ADN). Se purificó el ADN y se analizó mediante una centrifugación en gradiente de cloruro de cesio, en donde hay más densidad en el fondo del tubo que en la parte media del mismo.
En la primera generación (figura 2.b) se obtuvo una única banda de ADN con densidad intermedia. En la segunda generación (figura 2.c) se obtuvieron dos bandas, una con densidad ligera y otra con densidad intermedia o híbrida. En la tercera generación se obtuvieron dos bandas, una ligera (con una abundancia del 75%) y otra intermedia (con el 25% restante).
La banda intermedia o híbrida representa una molécula de ADN que contiene una cadena pesada (original) y otra ligera (recién sintetizada). Las cadenas ligeras representan una molécula de ADN en la que las dos cadenas han sido sintetizadas (no existían aún cuando las células se pusieron en presencia de nitrógeno-15.
El hecho de que cada vez haya más moléculas ligeras y se mantenga el número de moléculas intermedias demuestra que la replicación del ADN es semiconservadora. Si fuera conservadora, aparecería siempre una banda pesada y el resto ligeras (figuras 1.a, 1.b, 1.c) . Si fuera dispersante sólo aparecerían bandas híbridas de densidad intermedia en todas las generaciones.[1]
Secuencial y bidireccional desde puntos fijos [editar]
Los orígenes de replicación son los puntos fijos que estan a partir de los cuales se lleva cabo la replicación, que avanza de forma secuencial formando estructuras con forma de horquilla. Por otro lado, la replicación se lleva a cabo bidireccionalmente, es decir, a partir de cada origen se sintetizan las dos cadenas en ambos sentidos.
En cada una de las moléculas hijas se conserva una de las cadenas originales, y por eso se dice que la replicación del ADN es semiconservadora. Hasta que finalmente se pudo demostrar que la replicación es semiconservadora, se consideraron tres posibles modelos para el mecanismo de la replicación:
Semiconservadora (modelo correcto). En cada una de las moléculas hijas se conserva una de las cadenas originales.
Conservadora. Se sintetiza una molécula totalmente nueva, copia de la original.
Dispersora, o dispersante. Las cadenas hijas constan de fragmentos de la cadena antigua y fragmentos de la nueva.
Experimento de Meselson y Stahl.
El experimento de Meselson y Stahl en 1958 permitió demostrar que el mecanismo real se ajusta a la hipótesis de replicación semiconservadora. Para ello se hicieron crecer células de Escherichia coli en presencia de nitrógeno-15, un isótopo del nitrógeno más pesado de lo habitual. En consecuencia, el isótopo se incorporó a las cadenas de ADN que se iban sintetizando, haciéndolas más pesadas.
Una vez conseguido el primer objetivo, las células fueron transferidas a un medio que contenía nitrógeno-14, es decir, un medio más ligero, donde continuaron su crecimiento (división celular, que requiere la replicación del ADN). Se purificó el ADN y se analizó mediante una centrifugación en gradiente de cloruro de cesio, en donde hay más densidad en el fondo del tubo que en la parte media del mismo.
En la primera generación (figura 2.b) se obtuvo una única banda de ADN con densidad intermedia. En la segunda generación (figura 2.c) se obtuvieron dos bandas, una con densidad ligera y otra con densidad intermedia o híbrida. En la tercera generación se obtuvieron dos bandas, una ligera (con una abundancia del 75%) y otra intermedia (con el 25% restante).
La banda intermedia o híbrida representa una molécula de ADN que contiene una cadena pesada (original) y otra ligera (recién sintetizada). Las cadenas ligeras representan una molécula de ADN en la que las dos cadenas han sido sintetizadas (no existían aún cuando las células se pusieron en presencia de nitrógeno-15.
El hecho de que cada vez haya más moléculas ligeras y se mantenga el número de moléculas intermedias demuestra que la replicación del ADN es semiconservadora. Si fuera conservadora, aparecería siempre una banda pesada y el resto ligeras (figuras 1.a, 1.b, 1.c) . Si fuera dispersante sólo aparecerían bandas híbridas de densidad intermedia en todas las generaciones.[1]
Secuencial y bidireccional desde puntos fijos [editar]
Los orígenes de replicación son los puntos fijos que estan a partir de los cuales se lleva cabo la replicación, que avanza de forma secuencial formando estructuras con forma de horquilla. Por otro lado, la replicación se lleva a cabo bidireccionalmente, es decir, a partir de cada origen se sintetizan las dos cadenas en ambos sentidos.
Replicación de ADN
Replicación de ADN. La doble hélice es desenrollada y cada hebra hace de plantilla para la síntesis de la nueva cadena. La ADN polimerasa añade los nucleótidos complementarios a los de la cadena original.
El proceso de replicación de ADN es el mecanismo que permite al ADN duplicarse (es decir, sintetizar una copia idéntica). Esta duplicación del material genético se produce de acuerdo con un mecanismo semiconservador, lo que indica que las dos cadenas complementarias del ADN original, al separarse, sirven de molde cada una para la síntesis de una nueva cadena complementaria de la cadena molde, de forma que cada nueva doble hélice contiene una de las cadenas del ADN original. Gracias a la complementariedad entre las bases que forman la secuencia de cada una de las cadenas, el ADN tiene la importante propiedad de reproducirse idénticamente, lo que permite que la información genética se transmita de una célula madre a las células hijas y es la base de la herencia del material genético.
La molécula de ADN se abre como una cremallera por ruptura de los puentes de hidrógeno entre las bases complementarias liberándose dos hebras y la ADN polimerasa sintetiza la mitad complementaria añadiendo nucleótidos que se encuentran dispersos en el núcleo. De esta forma, cada nueva molécula es idéntica a la molécula de ADN inicial.
La replicación empieza en puntos determinados: los orígenes de replicación. Las proteínas iniciadoras reconocen secuencias de nucleótidos específicas en esos puntos y facilitan la fijación de otras proteínas que permitirán la separación de las dos hebras de ADN formándose una horquilla de replicación. Un gran número de enzimas y proteínas intervienen en el mecanismo molecular de la replicación, formando el llamado complejo de replicación o replisoma. Estas proteínas y enzimas son homólogas en eucariotas y arqueas, pero difieren en bacterias.
ÁCIDOS NUCLEICOS Y NUCLEOTIDOS
Antes del descubrimiento de la estructura de la doble hélice del ADN ya se habían realizado algunos experimentos que mostraban que los responsables de la transmisión de la información genética eran los ácidos nucleicos.
En 1952 Chasse demostró que los virus hijos llevaban el marcador que se le había inyectado al ADN de los padres y ninguno poseía el marcador asociado con la cubierta prostética de los virus padres.
Los ácidos nucleicos el ADN y el ARN son los responsables de la información genética.
Los ácidos nucleicos están formados por cadenas de nucleótidos y un nucleótido está compuesto por una base nitrogenada, un grupo de fosfato y un azúcar. Y dependiendo del azúcar que lleve es un ADN o ARN. Las bases nitrogenadas pueden ser de dos tipos:
PIRIMIDINAS: citosina, tinina, y uracilo
PURINAS: guanina o adenina
En el ADN podemos encontrar apareamientos de tinina, citosina con guanina.
Y el en ARN, uracilos con adenina o citosina con guanina.
En 1952 Chasse demostró que los virus hijos llevaban el marcador que se le había inyectado al ADN de los padres y ninguno poseía el marcador asociado con la cubierta prostética de los virus padres.
Los ácidos nucleicos el ADN y el ARN son los responsables de la información genética.
Los ácidos nucleicos están formados por cadenas de nucleótidos y un nucleótido está compuesto por una base nitrogenada, un grupo de fosfato y un azúcar. Y dependiendo del azúcar que lleve es un ADN o ARN. Las bases nitrogenadas pueden ser de dos tipos:
PIRIMIDINAS: citosina, tinina, y uracilo
PURINAS: guanina o adenina
En el ADN podemos encontrar apareamientos de tinina, citosina con guanina.
Y el en ARN, uracilos con adenina o citosina con guanina.
Modelo de Watson y Crick
James Watson y Francis Crick dedujeron un modelo estructural tridimensional para el ADN que explicaba un patrón de difracción de rayos X y fue también la fuente de conocimientos notables de las propiedades funcionales de los ácidos nucleicos.Las características del modelo de ADN de Watson y Crick son:1. Hay dos cadenas helicoidales de polinucleótidos enrolladas a lo largo de un eje común. Las cadenas transcurren en direcciones opuestas.2. Los ejes de azúcar fosfato se sitúan en el exterior y, por tanto, las bases de púricas y pirimídicas están en el interior de la hélice.3. Las bases son casi perpendiculares al eje de la hélice y las bases adyacentes están separadas 3.4 Aº. La estructura helicoidal se repite cada 3.4 Aº, de modo que hay 10 bases igual a 3.4 Aº por vuelta/3.4 Aº por base por cada vuelta de hélice; asimismo, hay una rotación de 36 grados por base (360° por vuelta completa/10 bases por vuelta).4. El diámetro de la hélice es de 20 Aº.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL:
APRENDER TODO ACERCA DE LA CIENCIAS NATURALES,SU ESTRUTURA, SU MORFOLOGIA, EL ESTUDIO DE LOS SERES, ETC
OBJETIVO ESPECIFICOS:
Dotar a las personas y grupos sociales de una visión de conjunto de la realidad natural, que les permita comprender el mundo en que viven, tomando en consideración tanto la experiencia más inmediata como los saberes organizados.
Favorecer que esa comprensión del mundo haga posible una relación del individuo con su entorno más rica y participativa, formando personas y grupos con capacidad para integrarse en su medio, para transformarlo y para respetar la diversidad de elementos físicos, biológicos, antropológicos y culturales que lo conforman.
APRENDER TODO ACERCA DE LA CIENCIAS NATURALES,SU ESTRUTURA, SU MORFOLOGIA, EL ESTUDIO DE LOS SERES, ETC
OBJETIVO ESPECIFICOS:
Dotar a las personas y grupos sociales de una visión de conjunto de la realidad natural, que les permita comprender el mundo en que viven, tomando en consideración tanto la experiencia más inmediata como los saberes organizados.
Favorecer que esa comprensión del mundo haga posible una relación del individuo con su entorno más rica y participativa, formando personas y grupos con capacidad para integrarse en su medio, para transformarlo y para respetar la diversidad de elementos físicos, biológicos, antropológicos y culturales que lo conforman.
PERFIL DEL ESTUDIANTE COLONISTA
Son las distintas manifestaciones que fortalecen las dimensiones del ser a lo largo de su proceso formativo que lo identifican como estudiante y lo enriquecen en su proyecto de vida.
RASGOS CARACTERÍSTICOS:
1. Autónomo, capaz de ser crítico para tomar decisiones.
2. Solidario, capaz de compartir con otras personas y ponerse al servicio de la Comunidad Educativa.
3. Honesto, capaz de optar siempre por la verdad, actuar con idoneidad y rectitud.
4. Tolerante y Pacífico, capaz de resolver los conflictos por la vía del diálogo civilizado y la no-violencia activa, respetar y aceptar puntos de vista y opiniones del otro
5. Creativo, capaz de integrar, proyectar sus conocimientos y habilidades en forma original e innovadora, dar respuestas a las exigencias y necesidades de una sociedad cambiante
6. Responsable, capaz de asumir y cumplir sus compromisos como persona, hijo(a), estudiante, creyente, etc., consciente de que sus acciones favorecen o limitan el desarrollo social
7. Amoroso, capaz de propiciar relaciones interpersonales basadas en el respeto mutuo y la empatía
8. Ecológico, con profundo sentido de conservación y respeto hacia la naturaleza, comprometido con el mejoramiento de su entorno (familiar, social, escolar)
9. Investigativo, con espíritu de excelencia académica, procurar la construcción de nuevos saberes que favorezcan el desarrollo científico, tecnológico y social
10. Creyente, convencido de que Dios es el principio y fundamento de la realización humana; integra a su vida cotidiana los valores de la fe, la justicia, la reconciliación, la esperanza y la caridad
11. Líder, capaz de transformar el contexto social, político y económico con base en la equidad.
12. Cívico, capaz de expresar su sentido de pertenencia a través del respeto y el amor por su familia, Institución, región y país; y con espíritu altruista asumir la condición de ser colombiano.
RASGOS CARACTERÍSTICOS:
1. Autónomo, capaz de ser crítico para tomar decisiones.
2. Solidario, capaz de compartir con otras personas y ponerse al servicio de la Comunidad Educativa.
3. Honesto, capaz de optar siempre por la verdad, actuar con idoneidad y rectitud.
4. Tolerante y Pacífico, capaz de resolver los conflictos por la vía del diálogo civilizado y la no-violencia activa, respetar y aceptar puntos de vista y opiniones del otro
5. Creativo, capaz de integrar, proyectar sus conocimientos y habilidades en forma original e innovadora, dar respuestas a las exigencias y necesidades de una sociedad cambiante
6. Responsable, capaz de asumir y cumplir sus compromisos como persona, hijo(a), estudiante, creyente, etc., consciente de que sus acciones favorecen o limitan el desarrollo social
7. Amoroso, capaz de propiciar relaciones interpersonales basadas en el respeto mutuo y la empatía
8. Ecológico, con profundo sentido de conservación y respeto hacia la naturaleza, comprometido con el mejoramiento de su entorno (familiar, social, escolar)
9. Investigativo, con espíritu de excelencia académica, procurar la construcción de nuevos saberes que favorezcan el desarrollo científico, tecnológico y social
10. Creyente, convencido de que Dios es el principio y fundamento de la realización humana; integra a su vida cotidiana los valores de la fe, la justicia, la reconciliación, la esperanza y la caridad
11. Líder, capaz de transformar el contexto social, político y económico con base en la equidad.
12. Cívico, capaz de expresar su sentido de pertenencia a través del respeto y el amor por su familia, Institución, región y país; y con espíritu altruista asumir la condición de ser colombiano.
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