REPLICACION DEL DNA...

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LA POL III es la DNA replicase de E. coli

La interrupción de la replicación del DNA en mutantes de Pol C sensibles a la temperatura, por encima de la temperatura restrictiva (alta) demuestra que la POL III es la DNA replicase de E.coli. Esta enzima tiene una composición de subunidades. Las propiedades catalíticas de la POL III se asemejan a las de la POL I excepto por la imposibilidad de la primera de replicar DNA monohebra unido a un cebador o DNA dúplex cortado en una de sus hebras. De esta manera la POL III actúa in vitro sobre huecos de nucleótidos en una sola hebra, situación que recuerda el estado del DNA dentro de la horquilla de replicación.

HELICASAS, PROTEINAS DE UNION Y DNA LIGASAS

La heloenzima de la POL III a diferencia de la POL I no puede desenrollar el DNA dúplex, así pues es necesario el trabajo coordinado de tres proteínas, la proteína Rep., la delicada II y la proteína de unión DNA monohebra (SSB) para desenrollar el DNA antes del avance de la horquilla de replicación en un proceso que es impulsado por la hidrolisis de ATP. La proteína Rep., producto del gen red de E.coli, separa las hebras del DNA dúplex avanzando a lo largo de la hebra conductora del DNA molde en dirección 3’---5’ y consumiendo al mismo tiempo dos ATPs por cada par de bases separado.

De modo parecido la helicasa II se desplaza a lo largo de la hebra retrasada del DNA molde en la dirección 3’-----5’.

La unión de la proteína SSB imide hibridar de nuevo a las hebras de DNA una vez separadas detrás del paso de la helicasa. Un gran número de copias de esta proteína tetrametica recubren cooperativamente el DNA monohebra, manteniéndolo así desapareado. El DNA debe ser despojado de proteínas SSB antes de que pueda ser replicado por el holoenzima de la POL III.

LA DNA LIGASA CIERRA LOS CORTES PRODUCIDOS EN UNA DE LAS HEBRAS DEL DNA

La POL I, sustituye los cebadores de RNA de los fragmentos de Okazaki por DNA, mediante la traslación de muesca. Los cortes resultantes en una de las hebras entre dos fragmentos de Okazaki adyacentes, así como en el DNA circular después de la síntesis de la hebra conductora son cerrados en una reacción catalizada por la DNA ligasa. La energía libre requerida para esta reacción es obtenida, dependiendo de la especie, a través de la hidrolisis acoplada de o bien NAD a NMN+ AMP o bien ATP a PP+ AMP. El enzima de E. COLI un monómero de 77 KD que se utiliza NAD cataliza la reacción en tres etapas.

Se cataliza la reacción e tres etapas:

- El grupo adenilo de NAD es transferido al grupo amino de un resto de LYS del enzima formado un aducto fofoamida poco común que es, sin embargo fácilmente aislado.

- El grupo adenilo de la enzima activado es transferido al extremo 5’-fosforilo de la muesca, formándose DNA adenilado. Este caso, el AMP se encuentra ligado al nucleótido en 5’ a través de un enlace pirofosfato, en lugar del habitual enlace fodiester.

- La DNA ligasa cataliza la formación de un enlace fosfodiester, por ataque del grupo 3’-OH sobre el grupo 5’-fosforilo, cerrado así la muesca y liberando AMP.

Las DNA ligasas que requieren ATP como las eucariotas y la del fago T4, producen PP en la primera etapa la reacción, en lugar de NMN la ligasa de T4 tiene, además la peculiaridad de que a elevadas concentraciones de DNA, es capaz d enlazar dos DNAs dúplex (ligación de extremos romos)

MECANISMOS DE REPLICACION PROCARIOTA

Los bacteriófagos se encuentran entre más formas de vida más simples y los mecanismos de replicación de su DNA reflejan claramente este hecho. Gran parte de los conocimientos sobre el mecanismo de replicación del DNA procede del estudio de este proceso en diferentes del DNA en los califagos, y después consideramos la replicación del DNA en la misma E. coli la replicación del DNA eucarioto se tratara.

BACTERIOFAGO M13

Este posee un DNA circular monohebra de 6408 nucleótidos, conocido como la hebra vírica. Tras la infección de una célula de E.coli esta hebra dirige la síntesis de su hebra completamentaria, formándose el DNA dúplex circular, llamado forma replicativa (RF) pudiendo estar en la forma superenrollada (RFI) o relajada (RFII). Este proceso de replicación puede ser tomado como ejemplo de síntesis de la hebra conductora en el DNA dúplex.

Cuando la hembra (+) entra de M13 entra en la células de E.coli, es recubierta por la proteína SSB a excepción de un segmento palindromico de 57 nucleótidos que forma una estructura de horquilla. La RNA polimerasa, es un proceso que requiere la subunidad o para el reconocimiento del sitio de iniciación comienza la síntesis del cebador seis nucleótidos antes de la estructura de horquilla y extiende el RNA de 20 A 30 restos, formando un segmento de dúplex hibrido RNA.DNA el DNA, que resulta desplazado es un proceso que también conduce a una elevada fidelidad en la replicación.

E. COLI

El cromosoma de E. coli se replica desde un único origen de replicación, siguiendo el modelo 0 bidireccional. El modelo más plausible para los sucesos que tienen lugar en la horquilla de replicación de E.coli proviene, en gran parte de estudios sobre el mecanismo de replicación de DNA d califagos, tales como M13 mucho más sencillos y más abordables experimentalmente.

El DNA dúplex es desenrollado por la proteína Rep, en la hebra conductora del molde, en colaboración de la helicasa II y el primo soma, en la hebra retrasada. Una vez separadas, las dos hebras sencillas son recubiertas inmediatamente por SSB. La síntesis de la hebra conductora esa catalizada por el dolencia de la POL III, así como la síntesis de la hebra retrasada después del cebado por la primasa asociada al primosoma. Que parece ser que tanto la síntesis conductora como de la hebra retrasada tienen lugar en una única partícula multiproteica, el replisoma.

De esta forma la hebra retrasada adquiere una estructura de lazo. Despues de completar la síntesis de un fragmento de Okazali, el holoenzima situado en la hebra retrasada se traslada a un nuevo cebador cerca de la horquilla de replicación. El cebador que encabezaba el fragmento de Okazaki previamente sintetizado es eliminado mediante traslación de muesca, catalizada por el POL I y la muesca se cierra por acción de la DNA ligasa.

LA REPLICACION DEL DNA DE E. COLI SE INICA EN ORI C POR UN PROCESO MEDIADO POR