Replicació ADN, Mutacions i Síntesi de Proteïnes: Guia Completa

Replicació de l'ADN: Procariotes vs. Eucariotes

La replicació de l'ADN és un procés fonamental per a la divisió cel·lular. Tot i que el mecanisme bàsic és similar, hi ha diferències clau entre procariotes i eucariotes.

Replicació en Procariotes

• Contenen un sol cromosoma format per ADN circular i bicatenari, que es troba dispers pel citoplasma.
• Presenten un sol origen de replicació, que avança de forma bidireccional.
• No presenten histones associades al seu cromosoma; per tant, no participen en el procés de replicació.
• Actuen tres tipus de DNA polimerases: I, II i III.
• Tots els fragments de RNA encebador eliminats poden ser reomplerts per la DNA polimerasa, ja que sempre existeix un extrem 3' al qual es pot unir.
• Els fragments d'Okazaki són més llargs.

Replicació en Eucariotes

• Contenen més cromosomes i més grans, formats per ADN lineal, situat al nucli.
• Presenten diversos orígens de replicació en cada cromosoma, que avancen de forma bidireccional.
• Tenen histones i és necessari que aquestes es dupliquin en la fase S de la interfase. Durant la replicació, els nous nucleosomes s'uneixen a la cadena retardada i els antics es queden a l'avançada.
• Actuen cinc tipus de DNA polimerases: α, β, γ, δ i ε.
• Com que l'ADN és lineal, cada cadena còpia perd un fragment en l'extrem 5' al no tenir cap lloc al qual es pugui unir la DNA polimerasa. Això provoca que els telòmers dels cromosomes siguin progressivament més curts en cada cicle de replicació.
• Els fragments d'Okazaki són més curts.

Mutacions Genètiques i Mecanismes de Reparació

Les mutacions són errors d'aparellament de bases que no han pogut reparar-se, alterant la seqüència genètica.

Correcció durant la Replicació

Només hi ha aparellament si la base de la cadena motlle té la mateixa conformació que el nucleòtid. Així, l'enzim que catalitza la unió pot formar l'enllaç fosfodièster. Si aquest procés falla, la DNA polimerasa s'atura gràcies a la seva funció exonucleasa, elimina el nucleòtid incorrecte i incorpora el correcte.

Correcció després de la Replicació

Complexos Multienzimàtics

Un cop sintetitzat un fragment d'ADN, aquests complexos recorren les noves cadenes detectant els errors d'aparellament i els corregeixen eficaçment.

Traducció: Síntesi de Proteïnes

La traducció és el procés mitjançant el qual la informació genètica de l'ARNm es converteix en una seqüència d'aminoàcids per formar una proteïna. Consta de tres fases principals:

1. 1. Iniciació

   • La subunitat petita del ribosoma es fixa a l'extrem 5' de l'ARNm.
   • L'ARNt d'iniciació amb l'aminoàcid metionina s'uneix al codó d'inici AUG de l'ARNm.
   • La subunitat gran del ribosoma s'uneix al complex, formant el ribosoma complet.

2. 2. Elongació

   • Un ARNt amb l'aminoàcid corresponent entra al lloc A del ribosoma.
   • Es forma un enllaç peptídic entre l'aminoàcid del lloc A i el del lloc P.
   • El ribosoma es desplaça un codó en direcció 5'→3', movent l'ARNt descarregat al lloc E per ser alliberat i l'ARNt amb el pèptid al lloc P.

3. 3. Finalització

   • Quan el ribosoma arriba a un codó de terminació, un factor de terminació entra al lloc A.
   • La cadena polipeptídica és alliberada de l'ARNt.
   • Les subunitats del ribosoma se separen i es desenganxen de l'ARNm.