4.1 REPLICACIÓN DEL GENOMA PROCARIÓTICO

4.1 REPLICACIÓN DEL GENOMA PROCARIÓTICO 

Aunque las actividades enzimáticas sean las mismas en procariotas y eucariotas, hay muchas más proteínas implicadas en la replicación de los eucariotas. Por otro lado, el DNA eucariótico tiene más problemas con el superenrollamiento al estar muy estrechamente asociado a unas proteínas denominadas histonas. También es distinto el hecho de que en un cromosoma procariótico sólo hay un origen de replicación en el único cromosoma, mientras que en los de eucariotas suele haber muchos más (a veces más de 30.000) por cada cromosoma. Los múltiples orígenes de replicación en eucariotas aseguran que el genoma se puede replicar en muy poco tiempo.

Arquitectura del genoma en procariotas

 

Tamaño del genoma

• La mayor parte del genoma corresponde a genes. 
• Los genes carecen de intrones.

Una única RNApol transcribe los RNAm y RNA estructurales

 

En las células procariotas

Hay 1 lugar de origen de replicación que se muestra en la horquilla de replicación (replication fork) y que señala el avance de la copia. La horquilla (fork) indica que se está haciendo la separación y la replicación a la vez. El avance es bidireccional, lo que acorta el tiempo. En el sitio en que empieza la replicación se organizan las proteínas en un complejo llamado replisoma. La replicación del ADN en procariotas sucede a una velocidad de 500 nucleótidos por segundo.

• DNA polimerasas procariotas:

Las DNA polimerasas  I, II y III se encuentran en las procariontes. En la siguiente tabla se resumen las  propiedades de las diferentes enzimas.

Propiedades de la DNA polimerasa de E: coli y de retrovirus.

                                          * Virus de la mieloblastosis avícola, un retrovirus.

La  DNA polimerasa I de E. coli es una sola cadena polipeptídica de Mr 109 000. Contiene un átomo de zinc por molécula. Cataliza la polimerización en el sentido 5´         3´.

Todas las polimerasas de procariontes muestran actividad exonucleasa, es decir pueden hidrolizar DNA, en procariontes pueden hidrolizar DNA de cadena sencilla (en la dirección 3´      5´) y de cadena doble (en la dirección 5´         3´).

LA DNA polimerasa III de E. coli está formada por 7 subunidades: a, b, g, d, e, q y t. Las siete son esenciales para la actividad máxima.

La DNA pol. III es la principal enzima de replicación en E. coli. La DNA pol. I es responsable de la reparación de DNA dañado. La función de la DNA pol II no está todavía clara.

• DNA polimerasas eucariotas:

                                                    Tabla. DNA polimerasas eucariontes.

Se conocen cinco polimerasas eucariontes (a, b, g,d y e.) y tienen un mecanismo de acción similar al de las enzimas procariontes.

Las DNA pol. ayd son las que están asociadas más directamente a la replicación del DNA cromosómico.

La DNA pol. bes responsable de la reparación del DNA. L DNA pol.g  se encuentra en las mitocondrias y se encarga de replicar el DNA mitocondrial. La DNA pol. eEs recién descubierta y se asemeja en funciones a d.

Los retrovirus contienen RNA y no DNA como material genético, y tienen una DNA polimerasa dependiente del RNA (una transcriptasa inversa).