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Fidelidad del mecanismo de replicación - Coggle Diagram
Fidelidad del mecanismo de replicación
La corrección de pruebas mejora la fidelidad de la replicación
Una característica compartida por prácticamente todas las ADNPol es su actividad exonucleasa 3 ́→ 5 ́.
Esta actividad les permite, en caso de comprobar que el nucleótido recién adicionado es erróneo y que existe un apareamiento de bases incorrecto, eliminar dicho nucleótido y reemplazarlo por el correcto antes de continuar la polimerización en sentido 5 ́→ 3 ́.
La corrección de pruebas es solo uno de entre varios mecanismos de reparación del ADN.
A diferencia de lo que ocurre con las moléculas de proteínas y de ARN, la cuales pueden ser reemplazadas rápidamente, el ADN genómico y la información que contiene son irremplazables.
El ADN puede sufrir daños debido a distintos motivos, y si estas lesiones no son reparadas pueden llevar a la aparición de mutaciones.
Estas mutaciones pueden consistir en:
Inserción de nucleótidos
Deleción de nucleótidos
Sustitución de bases: ya sea por transición (cambio de una base por otra de la misma familia) o transversión (cambio de una base púrica por una pirimidínica o viceversa)
Cualquiera sea la mutación el resultado será, la eliminación o la alteración de la función del producto génico codificado por la secuencia mutada.
hay una gran diversidad de factores físicos y químicos que pueden afectar al ADN. Estos factores pueden provenir tanto de la propia célula, como del exterior de la misma. Las lesiones producidas pueden bloquear el proceso replicativo o el de transcripción y por lo tanto no sorprende que existan muchos mecanismos diferentes que mantienen la integridad estructural del ADN
Algunos de los sistemas de reparación parecen apartarse de la premisa general de toda célula con relación a la economía celular y al cuidadoso control de cada unidad de energía gastada en el metabolismo.
los mecanismos de reparación se superponen en su acción, y un mismo tipo de alteración puede ser reconocido y reparado por varios de ellos
algunas de estas mutaciones resultan beneficiosas
contribuyen a aumentar la variabilidad genética, sin la cual no podría ser posible la evolución biológica
En los organismos pluricelulares las consecuencias de las mutaciones son diferentes según el tipo celular en el se produzcan
Para que las mutaciones sean efectivamente heredadas por los descendientes, deberán ocurrir en las células germinales.
En células somáticas, las mutaciones pueden interferir con los procesos de replicación y de transcripción, llevar a la formación de células malignas o acelerar procesos de envejecimiento celular
Numerosos mecanismos de reparación evitan la alteración de la secuencia de nucleótidos
del ADN
en la mayoría de los casos el proceso de reparación requiere que la sección dañada sea:
identificada por el mecanismo de reparación adecuado al tipo de lesión
removida selectivamente(mediante la eliminación de la base dañada, del nucleótido alterado o de todo un fragmento que contiene la sección dañada), utilizando las enzimas especificas para cada mecanismo de reparación
reemplazada por las secuencia correcta (ADN polimerasas)
unida al resto de la cadena de ADN (ADN ligasa)
la propia estructura del ADN es la que hace posible la eficacia de estos mecanismos de reparacion, la existencia de dos cadenas complementarias permite que su pósterior reemplazo por una secuencia correcta se realice simplemente siguiendo las instrucciones de la hebra complementaria no dañada que actua como molde
si la lesión consiste en la ruptura de ambas cadenas en forma simultanea esto dará como resultado dos fragmentos separados y el problema que enfrenta el mecanismo es el de identificar los extremos correctos para volver a unirlos
la célula dispone de un mecanismo que dispone la unión de extremos no homólogos mediante la unión de proteínas a esos extremos libres encargándose de fusionarlos pero este mecanismo tiende a producir errores porque no puede asegurar que los extremos pegados sean realmente los correctos ni tiene forma de evitar la perdida de nucleótidos de los extremos rotos
si la célula ya ha duplicado su ADN cuenta con dos copias idénticas de la molécula de ADN entonces puede utilizar como molde a la otra copiar recompensando la lesión y de esa manera recuperando la sección dañada exactamente
este mecanismo de reparación llamado recombinación homologa que utilizan tanto los procariotas como eucariotas es igual al que usan las células eucariontes utilizan durante la división meiótica
los mecanismos de reparación corrigen con alta fidelidad las pequeñas y relativamente frecuentes alteraciones que sufre el ADN casi a diario las cuales generalmente son reparadas antes de que llegue al lugar una horquilla de replicación, no detienen el proceso pero cuando por alguna razón (alta dosis de radiación, agentes químicos altamente mutagénicos, etc.) se producen alteraciones severas o muy numerosas en el ADN la replicación se detiene
este evento o la presencia de grandes segmentos de ADN simple cadena pone en marcha un mecanismo de respuesta totalmente diferente que implica la intervención de diversas proteínas que tienden a producir mutaciones. Este sistema en bacterias se la llama SISTEMA SOS
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