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Replicación del ADN - Contenido educativo

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Subido el 18 de octubre de 2020 por Josué M.

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Explicación del proceso de replicación de ADN

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Bueno, vamos a repasar el proceso de la replicación. Es un poco complicado, pero en esencia es muy sencillo obtener dos copias de ADN a partir de una única copia de ADN. 00:00:04
Lo primero que vamos a hacer en la replicación, y que no es parte del proceso natural, pero que para nosotros es importante, es orientar la doble cadena de ADN. 00:00:18
Como siempre, escogeremos un extremo y decidiremos si ese extremo es el extremo 5' o el 3', siempre antiparalelos, así que si yo digo que este es el 5' y que este es el 3', tendré que averiguar cuáles son los extremos opuestos de cada una de las cadenas. 00:00:27
Para eso lo más sencillo es seguir la cadena desde su origen hacia el final y de esta manera llegaremos al extremo opuesto, en este caso el tres prima, y con eso resolveremos también el otro. 00:00:44
Una vez que tenemos esto, vamos a empezar ya así con el proceso de la replicación. 00:01:05
¿Qué ocurre durante la replicación? 00:01:11
La replicación tiene varias etapas. La primera es la iniciación. Lo que tenemos que conseguir es abrir la doble hélice, separar las dos cadenas sencillas y permitir la entrada de las polimerasas al interior de la estructura de ADN para copiar las dos cadenas sencillas gracias a la complementariedad de bases. 00:01:13
Para eso dijimos que había una serie de elementos que se encargaban de la apertura. 00:01:36
Por un lado teníamos las helicasas que separaban los puentes de hidrógeno y abrían la doble hélice, serían esta y esta. 00:01:41
Por otro lado teníamos una serie de proteínas estabilizadoras de la cadena una vez que la habíamos abierto 00:01:55
y que impedían que se volviesen a unirlas a las cadenas sencillas, las SSBS, 00:02:05
y teníamos un tercer elemento que se encargaba de eliminar las tensiones que se generaban en las cadenas de ADN 00:02:14
al haber abierto las cadenas y al haber eliminado el enrollamiento que tiene la hélice. 00:02:25
Una vez que tenemos esto, ya tenemos abierta la ventana de replicación 00:02:31
Empezaría el proceso de la copia 00:02:41
El proceso de copia se lleva a cabo de manera que es simétrico e inverso a un eje de simetría 00:02:52
que vamos a marcar en la mitad de esa ventana de replicación y que nos deja a ambos lados una horquilla de replicación. 00:03:02
Tendríamos aquí una horquilla y aquí al lado tendríamos una segunda horquilla de replicación. 00:03:13
Vamos a fijarnos que ocurre en una de ellas porque lo que ocurre en la de una es lo mismo, pero invertido a lo que ocurrirá en la otra. 00:03:22
Una vez iniciado el proceso de iniciación, tenemos una serie de procesos que son los de elongación. Decíamos que son las polimerasas las encargadas de hacer las copias, pero ¿qué empieza una ARN polimerasa? 00:03:32
La ADN polimerasa 3 es incapaz de empezar a copiar desde cero, solo puede añadir nucleótidos a una cadena de nucleótidos que ya exista, así que el primer paso lo da una ARN polimerasa y va a hacerlo construyendo unos fragmentos pequeños que llamamos primers. 00:03:47
Esos primers serán el punto de inicio de la actividad de la ADN polimerasa que continuará copiando el resto de la cadena, de manera que ya iremos obteniendo esa copia en ADN que deseamos. 00:04:06
Ambas lo hacen con la restricción que ya conocemos desde el principio del tema 00:04:25
Que los nuevos nucleótidos se añaden a un extremo 3' libre 00:04:32
Y que por lo tanto la cadena nueva va a crecer siempre desde 5' hacia 3' 00:04:36
Esto determina una restricción en el proceso 00:04:43
Hay una cadena que se va a copiar de forma directa 00:04:48
Esta va a ser más rápida, es la cadena líder, porque la que se copia presenta desde el inicio espacio suficiente para la entrada del sistema de polimerasas, mientras que hay otra cadena, que va a ser la retardada, que debe esperar a que la ventana se abra lo suficiente como para que pueda entrar junto al punto donde aún se mantiene la estructura de doble hélice y donde están las helicasas. 00:04:52
pues ya que ahí puede entrar una ARN polimerasa. 00:05:21
Vamos a ver esto en el dibujo que tengo aquí. 00:05:25
Un poco más pequeño el dibujito. 00:05:27
Y aquí lo vemos. 00:05:30
Nosotros tenemos una secuencia que tiene que crecer de 5' a 3'. 00:05:32
Para eso localizaremos los extremos 3' libres. 00:05:36
Aquí tenemos uno. 00:05:41
Aquí tendríamos otro. 00:05:43
Y tendríamos otros dos en los lugares opuestos hasta que... 00:05:44
Aquí tendríamos uno, un 3' y tendríamos aquí otro extremo 3'. 00:05:52
Si os fijáis, desde el extremo 5' vamos encontrándonos en cada una de las segmentaciones con un 3', con otro 3' y finalmente con otro 3' que sería el extremo opuesto de la cadera. 00:05:58
¿Vale? Esos extremos tres primas, si os fijáis, son diferentes. Dos, este y este, están en mitad de la ventana de replicación, mientras que este y este están en los extremos. 00:06:12
En estos extremos, en este extremo y en este extremo, la ventana de replicación es muy estrecha y no caben las ARN polimerasas, de manera que esos extremos van a ser los de las cadenas que van a replicarse de forma más lenta, son las retardadas. 00:06:27
Este va a ir directamente, si tengo aquí un extremo 3', tendré primero el primer de ARN, de la misma manera en este otro extremo el primer de ARN y a partir de ahí tendré la copia de ADN que va a crecer de forma continua hacia un extremo 3' y es desde un inicio 5'. 00:06:50
Y esta otra va a hacer lo mismo. Desde el extremo 5', va a ir copiándose hacia 3'. 00:07:16
Estas son las cadenas líderes. ¿Qué pasa con las otras cadenas? 00:07:22
Pues las otras cadenas, hasta que no se ha abierto la ventana de replicación suficientemente, no puede entrar una ARN polimerasa. 00:07:28
Imaginemos que lo ha podido hacer cuando llegamos a este punto. 00:07:35
Tendríamos una ARN polimerasa, tendríamos otra en el otro lado. 00:07:39
marcándonos el inicio de la cadena. 00:07:44
Aquí tendríamos el estribo 5' y aquí también tendríamos 5'. 00:07:48
Eso quiere decir que ahora ya sí, a partir de esos puntos, 00:07:54
podemos ir creando nuestra nueva cadena de ADN. 00:07:58
Y lo haríamos en la dirección de siempre, 00:08:03
desde 5' hacia 3'. 00:08:05
Si os fijáis, esta cadena que acabamos de hacer nuevas 00:08:09
continuarían perfectamente en la misma orientación con las cadenas 00:08:14
que en la otra mitad de la ventana de replicación se han hecho en forma directa. 00:08:19
Si se sigue abriendo un poquito más la cadena, pues entraría otra ARN polimerasa, 00:08:25
crearía un primer, entraría en el otro extremo otra ARN polimerasa, 00:08:32
crearía su primer y a partir de ahí ya la adn polímeras empezaría a realizar su copia de acuerdo 00:08:37
que lo que ocurre que frente a una cadena que es continua tenemos una que se va a ir copiando en 00:08:47
fragmentos estos eran los fragmentos de okazaki vale bueno pues ya hemos hecho el proceso de 00:08:55
elongación. ¿Cuándo acabará este proceso? Acabará cuando esos fragmentos que hemos 00:09:07
hecho, tanto los de Okazaki como los cadenas que se han configurado de forma directa en 00:09:13
las cadenas líderes, se unan. Deben unirse para tener una única secuencia continua de 00:09:19
ADN. Para unirse tenemos que hacer algo primero, eliminar las secuencias de ARN. El ARN, que 00:09:25
nos serviría de primer no es el resultado final que deseamos, sino que es una herramienta 00:09:33
intermedia. Así que deberemos eliminarla y finalmente deberemos unir los trozos. De 00:09:40
eso se encargan por un lado la ADN polimerasa, que va a eliminar estos fragmentos de primer 00:09:45
sustituyéndolos por ADN, y la ADN ligasa, que va a unir cada uno de los fragmentos de 00:09:51
ADN que se van a formar. De esta manera, si tuviésemos una imagen como esta, lo primero 00:09:58
que ocurriría sería la eliminación de los fragmentos de ARN y la construcción de nuevos 00:10:06
fragmentos de ADN que unan estas cadenas, pero no sólo las de los fragmentos de Okazaki, 00:10:21
sino también las cadenas retardadas con la adelantada. 00:10:30
De esta manera que tenemos, tenemos dos cadenas que son copia de la cadena de ADN primaria 00:10:35
que van de 5' hasta 3', de 5' hasta 3'. 00:10:42
Con esto ya habríamos copiado una región completa de ADN teniendo dos cadenas, 00:10:54
una cadena aquí abajo y otra cadena en la parte de arriba completas. 00:11:01
¿De acuerdo? 00:11:08
Ya hemos llegado casi al final, pero no es el final. 00:11:09
¿Qué pasa con estas cadenas? 00:11:12
Bueno, esta cadena que os he mostrado aquí es parte de una secuencia más larga de ADN 00:11:14
donde se han producido varias de estas ventanas de replicación 00:11:21
de manera que simultáneamente se va reproduciendo el mismo proceso en diferentes regiones que finalmente completarán la copia continua del ADN que tenemos como objetivo. 00:11:30
Y eso será el resultado final. 00:11:47
A partir de esa doble hélice hemos obtenido dos dobles hélices que son idénticas entre sí y cada una de ellas está formada por una cadena antigua y una cadena nueva. 00:11:48
La cadena antigua aquí la he reflejado con un color azul y la antigua con un color naranja e igualmente en esta manera. 00:12:03
Si os fijáis la azul de aquí es antiparalela con la azul de aquí y la naranja de aquí lo es con la naranja de aquí. 00:12:11
Y con esto habríamos terminado en la copia en un proceso que decimos que es semiconservativo, porque las nuevas cadenas están formadas por dos cadenas sencillas, una antigua y una nueva. 00:12:18
Muy bien, pues hasta aquí hemos llegado. Hemos terminado con esto ya, el proceso de replicación. 00:12:32
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Idioma/s:
es
Autor/es:
JOSUÉ MORENO MARQUINA
Subido por:
Josué M.
Licencia:
Reconocimiento - No comercial - Compartir igual
Visualizaciones:
185
Fecha:
18 de octubre de 2020 - 23:04
Visibilidad:
Público
Centro:
IES CALDERÓN DE LA BARCA
Duración:
12′ 42″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1280x720 píxeles
Tamaño:
25.66 MBytes

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