Información

11.16: Conceptos básicos de la replicación del ADN - Biología

11.16: Conceptos básicos de la replicación del ADN - Biología



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

La elucidación de la estructura de la doble hélice proporcionó una pista de cómo el ADN se divide y hace copias de sí mismo. Se sugirieron tres modelos: conservador, semiconservador y dispersivo (ver Figura 1).

En la replicación conservadora, el ADN parental permanece unido y las hebras hijas recién formadas están juntas. El método semiconservador sugiere que cada una de las dos hebras de ADN parental actúa como molde para la síntesis de ADN nuevo; después de la replicación, cada ADN de doble hebra incluye una hebra parental o "antigua" y una hebra "nueva". En el modelo dispersivo, ambas copias de ADN tienen segmentos bicatenarios de ADN parental y ADN recién sintetizado intercalados.

Meselson y Stahl estaban interesados ​​en comprender cómo se replica el ADN. Crecieron E. coli durante varias generaciones en un medio que contiene un isótopo "pesado" de nitrógeno (15N) que se incorpora a las bases nitrogenadas y, finalmente, al ADN (Figura 2).

los E. coli Luego, el cultivo se cambió a un medio que contenía 14N y se dejó crecer durante una generación. Se recogieron las células y se aisló el ADN. El ADN se centrifugó a altas velocidades en una ultracentrífuga. Se permitió que algunas células crecieran durante un ciclo de vida más en 14N y giró de nuevo. Durante la centrifugación en gradiente de densidad, el ADN se carga en un gradiente (típicamente una sal como cloruro de cesio o sacarosa) y se centrifuga a altas velocidades de 50.000 a 60.000 rpm. En estas circunstancias, el ADN formará una banda según su densidad en el gradiente. ADN cultivado en 15N se agrupará en una posición de densidad más alta que la que crece en 14N. Meselson y Stahl señalaron que después de una generación de crecimiento en 14N después de haber sido desplazados de 15N, la única banda observada tenía una posición intermedia entre el ADN de las células cultivadas exclusivamente en 15N y 14N. Esto sugirió un modo de replicación semiconservador o dispersivo. El ADN extraído de células cultivadas durante dos generaciones en 14N formó dos bandas: una banda de ADN estaba en la posición intermedia entre 15N y 14N, y el otro correspondía a la banda de 14N ADN. Estos resultados solo podrían explicarse si el ADN se replica de forma semiconservadora. Por tanto, se descartaron los otros dos modos.

Durante la replicación del ADN, cada una de las dos hebras que forman la doble hélice sirve como plantilla a partir de la cual se copian las nuevas hebras. La nueva hebra será complementaria a la hebra parental o "antigua". Cuando se forman dos copias de ADN hijas, tienen la misma secuencia y se dividen por igual en las dos células hijas.

Haga clic en este tutorial sobre la replicación del ADN.

En resumen: conceptos básicos de la replicación del ADN

El modelo de replicación del ADN sugiere que las dos hebras de la doble hélice se separan durante la replicación, y cada hebra sirve como plantilla a partir de la cual se copia la nueva hebra complementaria. En la replicación conservadora, el ADN parental se conserva y el ADN hijo se sintetiza nuevamente. El método semiconservador sugiere que cada una de las dos hebras de ADN parental actúa como molde para que se sintetice nuevo ADN; después de la replicación, cada ADN de doble hebra incluye una hebra parental o "antigua" y una hebra "nueva". El modo dispersivo sugirió que las dos copias del ADN tendrían segmentos de ADN parental y ADN recién sintetizado. La evidencia experimental mostró que la replicación del ADN es semi-conservadora.


Resumen de la sección

El modelo de replicación del ADN sugiere que las dos hebras de la doble hélice se separan durante la replicación, y cada hebra sirve como plantilla a partir de la cual se copia la nueva hebra complementaria. En la replicación conservadora, el ADN parental se conserva y el ADN hijo se sintetiza nuevamente. El método semiconservador sugiere que cada una de las dos hebras de ADN parental actúa como molde para que el nuevo ADN se sintetice después de la replicación, cada ADN de doble hebra incluye una hebra parental o & # 8220old & # 8221 y una & # 8220new & # 8221. El modo dispersivo sugirió que las dos copias del ADN tendrían segmentos de ADN parental y ADN recién sintetizado.


Resumen de la sección

El modelo de replicación del ADN sugiere que las dos hebras de la doble hélice se separan durante la replicación, y cada hebra sirve como plantilla a partir de la cual se copia la nueva hebra complementaria. En la replicación conservadora, el ADN parental se conserva y el ADN hijo se sintetiza nuevamente. El método semiconservador sugiere que cada una de las dos hebras de ADN parental actúa como molde para que el nuevo ADN se sintetice después de la replicación, cada ADN de doble hebra incluye una hebra parental o "antigua" y una hebra "nueva". El modo dispersivo sugirió que las dos copias del ADN tendrían segmentos de ADN parental y ADN recién sintetizado.


Resumen de la sección

El modelo de replicación del ADN sugiere que las dos hebras de la doble hélice se separan durante la replicación, y cada hebra sirve como plantilla a partir de la cual se copia la nueva hebra complementaria. En la replicación conservadora, el ADN parental se conserva y el ADN hijo se sintetiza nuevamente. El método semiconservador sugiere que cada una de las dos hebras de ADN parental actúa como molde para que el nuevo ADN se sintetice después de la replicación, cada ADN de doble hebra incluye una hebra parental o "antigua" y una hebra "nueva". El modo dispersivo sugirió que las dos copias del ADN tendrían segmentos de ADN parental y ADN recién sintetizado.


11.16: Conceptos básicos de la replicación del ADN - Biología

Descripción de la conferencia

Esta video conferencia, parte de la serie Genética útil por la Prof. Rosie Redfield, actualmente no tiene una descripción detallada y el título de la videoconferencia. Si ha visto esta conferencia y sabe de qué se trata, en particular sobre los temas de biología que se discuten, ayúdenos comentando este video con sus sugerencias descripción y título. Muchas gracias de

- El equipo de CosmoLearning

Índice de cursos

  1. Descripción general del módulo 1
  2. ¿Qué tan diferentes somos?
  3. Propiedades del ADN
  4. Propiedades de los genes
  5. Por qué la biología molecular es confusa
  6. Propiedades de los cromosomas
  7. Ciclos de vida y ploidía
  8. Comparación de secuencias de ADN
  9. Relaciones genéticas y evolutivas de las poblaciones humanas
  10. Descripción general del módulo 2
  11. Fidelidad de la replicación del ADN
  12. Por qué la mayoría de las mutaciones son inofensivas
  13. Tipos de mutaciones y sus consecuencias.
  14. Mutaciones somáticas y de la línea germinal
  15. Mutágenos (de qué deberíamos preocuparnos)
  16. Mutaciones, selección y evolucionabilidad
  17. Orígenes y evolución de nuevos genes y familias de genes
  18. La comparación de secuencias de ADN revela la historia evolutiva
  19. Descripción general del módulo 3
  20. Conceptos básicos de proteínas
  21. Proteínas catalíticas (enzimas)
  22. Proteínas estructurales, de transporte y portadoras
  23. Proteínas reguladoras y ARN
  24. Fenotipos homocigotos
  25. Diploides: fenotipos heterocigotos
  26. Todo sobre el dominio
  27. ¿Cómo se nombran los genes?
  28. Interacción de genes en vías bioquímicas
  29. Interacciones regulatorias
  30. Cómo las mutaciones somáticas causan cáncer
  31. Marcos para predecir los efectos fenotípicos de la mutación
  32. Descripción general del módulo 4
  33. Cromosomas sexuales y determinación del sexo
  34. Expresión de genes ligados al cromosoma X en mujeres
  35. Expresión de genes ligados al cromosoma X en hombres
  36. ¿Puede la variación genética natural explicar la variación fenotípica natural?
  37. La mayor parte de la variación natural tiene efectos muy pequeños.
  38. Muchas variantes genéticas naturales afectan a múltiples rasgos
  39. Los efectos de la variación genética natural dependen del medio ambiente
  40. Los efectos de la variación genética natural dependen del azar
  41. Cómo la variación genética natural afecta el riesgo de cáncer
  42. Integrar nuevos conocimientos en conceptos antiguos
  43. Descripción general del módulo 5
  44. huella de ADN
  45. Análisis de un solo gen o 'panel' de genes
  46. Tipificación de SNP del genoma, Parte 1
  47. Tipificación de SNP del genoma, Parte 2
  48. Servicios de mecanografía de SNP
  49. Secuenciación del exoma
  50. Haplotipos
  51. Ascendencia
  52. Cuestiones éticas y sociales relacionadas con la genómica personal.
  53. Genómica no tan personal
  54. Descripción general del módulo 6
  55. Mitosis
  56. Ciclos de vida sexual
  57. Meiosis, los fundamentos
  58. Seguimiento de genotipos a través de la meiosis, parte 1
  59. Más sobre la meiosis: emparejamiento y cruce de homólogos
  60. Seguimiento de genotipos a través de la meiosis (esta vez con cruces)
  61. Apareamiento
  62. Siguiendo alelos a través de generaciones
  63. Parentesco
  64. Cromosomas sexuales en la meiosis
  65. Descripción general del módulo 7
  66. El análisis genético comenzó con Mendel
  67. Hallazgos de Mendels y lo que sabemos ahora
  68. Cómo hacer un análisis genético
  69. Análisis genético de Mendel
  70. Detectar vínculos sexuales, predecir resultados
  71. Uso de cruces para investigar la ubicación de genes autosómicos
  72. Uso de pedigrí para investigar la herencia familiar
  73. Usando cruces para investigar la función genética
  74. Análisis genético: los números importan
  75. Descripción general del módulo 8
  76. Heredabilidad
  77. GWAS redux
  78. Endogamia
  79. La endogamia en ganado y mascotas
  80. La endogamia y la variación genética en la evolución y la conservación.
  81. Híbridos
  82. Fitomejoramiento y transgénicos
  83. Descripción general del módulo 9
  84. Poliploidía
  85. Aneuploidía
  86. Aneuploidía de los cromosomas sexuales
  87. Reordenamientos de cromosomas
  88. Consecuencias de los reordenamientos cromosómicos
  89. Pequeños cambios (variación estructural)
  90. ADN basura y egoísta
  91. Evolución del genoma
  92. Descripción general del módulo 10
  93. Origen de la vida
  94. Genética mitocondrial
  95. Epigenética
  96. Mosaicos y quimeras
  97. ADN fetal
  98. Genética del envejecimiento

Descripción del curso

Este curso de nivel universitario brinda a los estudiantes una comprensión profunda de la función genética y les permite aplicar esta comprensión a problemas del mundo real, tanto personales como sociales.


Biología 171

Al final de esta sección, podrá hacer lo siguiente:

  • Explica cómo la estructura del ADN revela el proceso de replicación.
  • Describe los experimentos de Meselson y Stahl.

La elucidación de la estructura de la doble hélice proporcionó una pista de cómo el ADN se divide y hace copias de sí mismo. En su artículo de 1953, Watson y Crick escribieron una subestimación increíble: & # 8220 No se nos ha escapado que el emparejamiento específico que hemos postulado sugiere inmediatamente un posible mecanismo de copia para el material genético. & # 8221 Con pares de bases específicos, la secuencia de una hebra de ADN se puede predecir a partir de su complemento. El modelo de doble hélice sugiere que las dos hebras de la doble hélice se separan durante la replicación, y cada hebra sirve como plantilla a partir de la cual se copia la nueva hebra complementaria. Lo que no quedó claro fue cómo se llevó a cabo la replicación. Se sugirieron tres modelos ((Figura)): conservador, semiconservador y dispersivo.


En la replicación conservadora, el ADN parental permanece unido y las hebras hijas recién formadas están juntas. El método semiconservador sugiere que cada una de las dos hebras de ADN parental actúa como una plantilla para que el nuevo ADN se sintetice después de la replicación, cada ADN de doble hebra incluye una hebra parental o "antigua" y una hebra "nueva". En el modelo dispersivo, ambas copias de ADN tienen segmentos bicatenarios de ADN parental y ADN recién sintetizado intercalados.

Meselson y Stahl estaban interesados ​​en comprender cómo se replica el ADN. Crecieron E. coli durante varias generaciones en un medio que contiene un isótopo "pesado" de nitrógeno (15 N), que se incorpora a las bases nitrogenadas y, finalmente, al ADN ((Figura)).


los E. coli A continuación, se colocó el cultivo en un medio que contenía 14 N y se dejó crecer durante varias generaciones. Después de cada una de las primeras generaciones, se recolectaron las células y se aisló el ADN, luego se centrifugó a altas velocidades en una ultracentrífuga. Durante la centrifugación, el ADN se cargó en un degradado (típicamente una solución de sal como cloruro de cesio o sacarosa) y se centrifuga a altas velocidades de 50.000 a 60.000 rpm. En estas circunstancias, el ADN formará una banda de acuerdo con su densidad flotante: la densidad dentro del gradiente en el que flota. El ADN cultivado en 15 N formará una banda en una posición de densidad más alta (es decir, más abajo en el tubo de centrífuga) que la que creció en 14 N. Meselson y Stahl notaron que después de una generación de crecimiento en 14 N después de haber cambiado de 15 N, la única banda observada tenía una posición intermedia entre el ADN de las células cultivadas exclusivamente en 15 N y 14 N. Esto sugirió un modo de replicación semiconservador o dispersivo. El ADN recolectado de células cultivadas durante dos generaciones en 14 N formó dos bandas: una banda de ADN estaba en la posición intermedia entre 15 N y 14 N, y la otra correspondía a la banda de ADN 14 N. Estos resultados solo podrían explicarse si el ADN se replica de forma semiconservadora. Y por este motivo, por tanto, se descartaron los otros dos modelos.

Durante la replicación del ADN, cada una de las dos hebras que forman la doble hélice sirve como plantilla a partir de la cual se copian las nuevas hebras. Las nuevas hebras serán complementarias a las hebras parentales o "antiguas". Cuando se forman dos copias de ADN hijas, tienen la misma secuencia y se dividen por igual en las dos células hijas.

Haga clic en Replicación de ADN (animación Flash).

Resumen de la sección

Durante la división celular, cada célula hija recibe una copia de cada molécula de ADN mediante un proceso conocido como replicación del ADN. El cromosoma único de un procariota o cada cromosoma de un eucariota consta de una única doble hélice continua. El modelo de replicación del ADN sugiere que las dos hebras de la doble hélice se separan durante la replicación, y cada hebra sirve como plantilla a partir de la cual se copia la nueva hebra complementaria. En el modelo conservador de replicación, el ADN parental se conserva y el ADN hijo se sintetiza nuevamente. El modelo semiconservador sugiere que cada una de las dos hebras de ADN parental actúa como molde para que el nuevo ADN se sintetice después de la replicación, cada ADN de doble hebra retiene la hebra parental o "antigua" y una hebra "nueva". El modelo dispersivo sugirió que las dos copias del ADN tendrían segmentos de ADN parental y ADN recién sintetizado. El experimento de Meselson y Stahl apoyó el modelo semiconservador de replicación, en el que un cromosoma replicado completo consta de una hebra parental y una hebra de ADN recién sintetizada.

Respuesta libre

¿Cómo se enteró la comunidad científica de que la replicación del ADN tiene lugar de forma semiconservadora?

Los experimentos de Meselson con E. coli cultivado en 15 N dedujo este hallazgo.

Imagínese que los experimentos de Meselson y Stahl hubieran apoyado la replicación conservadora en lugar de la replicación semiconservadora. ¿Qué resultados predeciría observar después de dos rondas de replicación? Sea específico con respecto a las distribuciones porcentuales de ADN que incorporan 15 N y 14 N en el gradiente.

Después de dos rondas de replicación conservadora, se detectarían dos bandas después de la ultracentrifugación. Una banda más baja (más pesada) estaría en la densidad de 15 N y comprendería el 25% del ADN total. Una segunda banda más alta (más ligera) estaría en la densidad de 14 N y contendría el 75% del ADN total.


Capítulo 16 - La base molecular de la herencia

  • El emparejamiento específico de bases nitrogenadas en el ADN fue el destello de inspiración que llevó a Watson y Crick a la doble hélice correcta.
  • El posible mecanismo para el siguiente paso, la replicación precisa del ADN, quedó claro para Watson y Crick a partir de su modelo de doble hélice.

Durante la replicación del ADN, el emparejamiento de bases permite que las cadenas de ADN existentes sirvan como plantillas para nuevas cadenas complementarias.

  • En un segundo artículo, Watson y Crick publicaron su hipótesis sobre cómo se replica el ADN.
    • Esencialmente, debido a que cada hebra es complementaria a la otra, cada una puede formar una plantilla cuando se separan.
    • El orden de las bases en una hebra se puede usar para agregar bases complementarias y, por lo tanto, duplicar exactamente los pares de bases.
    • Uno a la vez, los nucleótidos se alinean a lo largo de la hebra de la plantilla de acuerdo con las reglas de emparejamiento de bases.
    • Los nucleótidos se unen para formar nuevas hebras.
    • En sus experimentos, marcaron los nucleótidos de las hebras viejas con un isótopo pesado de nitrógeno (15N), mientras que los nuevos nucleótidos se indicaron con un isótopo más ligero (14N).
    • Las hebras replicadas podrían separarse por densidad en una centrífuga.
    • Cada modelo, el modelo semiconservador, el modelo conservador y el modelo dispersivo, hizo predicciones específicas sobre la densidad de hebras de ADN replicadas.
    • La primera replicación en el medio 14N produjo una banda de ADN híbrido (15N-14N), eliminando el modelo conservador.
    • Una segunda replicación produjo tanto ADN ligero como híbrido, eliminando el modelo dispersivo y apoyando el modelo semiconservador.

    Un gran equipo de enzimas y otras proteínas lleva a cabo la replicación del ADN.

    • E. coli tarda 25 minutos en copiar cada uno de los 5 millones de pares de bases en su único cromosoma y dividirse para formar dos células hijas idénticas.
    • Una célula humana puede copiar sus 6 mil millones de pares de bases y dividirse en células hijas en solo unas pocas horas.
    • Este proceso es notablemente preciso, con solo un error por cada diez mil millones de nucleótidos.
    • Más de una docena de enzimas y otras proteínas participan en la replicación del ADN.
    • Se sabe mucho más sobre la replicación en bacterias que en eucariotas.
      • El proceso parece ser fundamentalmente similar para procariotas y eucariotas.
      • Estas enzimas separan las hebras, formando una "burbuja" de replicación.
      • La replicación procede en ambas direcciones hasta que se copia la molécula completa.
      • En los sitios de origen, las hebras de ADN se separan, formando una “burbuja” de replicación con horquillas de replicación en cada extremo.
      • Las burbujas de replicación se alargan a medida que se replica el ADN y finalmente se fusionan.
      • La tasa de elongación es de aproximadamente 500 nucleótidos por segundo en bacterias y 50 por segundo en células humanas.
      • Cada uno tiene una base nitrogenada, desoxirribosa y una cola de trifosfato.
      • El ATP es un nucleósido trifosfato con ribosa en lugar de desoxirribosa.
      • La hidrólisis exergónica del pirofosfato a dos moléculas de fosfato inorgánico impulsa la polimerización del nucleótido a la nueva hebra.
      • Cada hebra de ADN tiene un extremo 3 'con un grupo hidroxilo libre unido a la desoxirribosa y un extremo 5' con un grupo fosfato libre unido a la desoxirribosa.
      • La dirección 5 '- & gt 3' de una hebra va en contra de la dirección 3 '- & gt 5' de la otra hebra.
      • Una nueva hebra de ADN solo puede alargarse en la dirección 5 '- & gt 3'.
      • La hebra de ADN formada por este mecanismo se denomina hebra principal.
      • A diferencia de la hebra principal, que se alarga continuamente, el soporte rezagado se sintetiza como una serie de segmentos cortos llamados fragmentos de Okazaki.
      • Solo pueden agregar nucleótidos al extremo 3 'de una cadena existente que está emparejada con la cadena de la plantilla.
      • El cebador tiene una longitud de 5 a 10 nucleótidos en eucariotas.
      • Las ARN polimerasas pueden iniciar una cadena de ARN a partir de una sola hebra molde.
      • Otra ADN polimerasa, la ADN polimerasa I, reemplaza los nucleótidos de ARN de los cebadores con versiones de ADN, agregándolos uno por uno en el extremo 3 'del fragmento Okazaki adyacente.
      • Este desenrollado provoca un giro más apretado por delante de la horquilla de replicación, y la topoisomerasa ayuda a aliviar esta tensión.
      • La hebra rezagada se copia de la horquilla en segmentos cortos, cada uno de los cuales requiere una nueva imprimación.
      • Por ejemplo, la helicasa actúa mucho más rápidamente cuando está en contacto con primasa.

      Las enzimas revisan el ADN durante su replicación y reparan el daño en el ADN existente.

      • Los errores durante el emparejamiento inicial de nucleótidos molde y nucleótidos complementarios ocurren a una tasa de un error por cada 100.000 pares de bases.
      • La ADN polimerasa corrige cada nuevo nucleótido contra el nucleótido molde tan pronto como se agrega.
      • Si hay un emparejamiento incorrecto, la enzima elimina el nucleótido incorrecto y luego reanuda la síntesis.
      • La tasa de error final es de solo uno por diez mil millones de nucleótidos.
      • Las moléculas de ADN están constantemente sujetas a agentes físicos y químicos potencialmente dañinos.
        • Los productos químicos reactivos, las emisiones radiactivas, los rayos X y la luz ultravioleta pueden cambiar los nucleótidos de formas que pueden afectar la información genética codificada.
        • Las bases de ADN pueden sufrir cambios químicos espontáneos en condiciones celulares normales.
        • Cada célula monitorea y repara continuamente su material genético, con 100 enzimas reparadoras conocidas en E. coli y más de 130 enzimas reparadoras identificadas en humanos.
        • Un defecto hereditario en una de estas enzimas está asociado con una forma de cáncer de colon.
        • La ADN polimerasa y la ligasa llenan el espacio.
        • Estos individuos son hipersensibles a la luz solar.
        • La luz ultravioleta puede producir dímeros de timina entre nucleótidos de timina adyacentes.
        • Esto abrocha la doble hélice del ADN e interfiere con la replicación del ADN.
        • En las personas con este trastorno, las mutaciones en las células de la piel no se corrigen y provocan cáncer de piel.

        Los extremos de las moléculas de ADN se replican mediante un mecanismo especial.

        • Las limitaciones de la ADN polimerasa crean problemas para el ADN lineal de los cromosomas eucariotas.
        • La maquinaria de replicación habitual no proporciona ninguna forma de completar los extremos 5 'de las cadenas de ADN hijas.
          • Las rondas repetidas de replicación producen moléculas de ADN cada vez más cortas.
          • En los telómeros humanos, esta secuencia es típicamente TTAGGG, que se repite entre 100 y 1000 veces.
          • El ADN telomérico tiende a ser más corto en células somáticas en división de individuos mayores y en células cultivadas que se han dividido muchas veces.
          • Si los cromosomas de las células germinales se acortaran con cada ciclo celular, los genes esenciales eventualmente se perderían.
          • Ahora hay espacio para que la primasa y la ADN polimerasa extiendan el extremo 5 '.
          • No repara el "saliente" del extremo 3 ', pero alarga el telómero.
          • La longitud de los telómeros puede ser un factor limitante en la vida útil de ciertos tejidos y del organismo.
          • Las células de tumores grandes a menudo tienen telómeros inusualmente cortos, porque han pasado por muchas divisiones celulares.
          • Esto supera el acortamiento progresivo que eventualmente conduciría a la autodestrucción del cáncer.
          • Las cepas inmortales de células cultivadas son capaces de una división celular ilimitada.

          Esquema de la conferencia de Campbell / Reece Biology, séptima edición, © Pearson Education, Inc. 16-1


          68 Conceptos básicos de la replicación del ADN

          Al final de esta sección, podrá hacer lo siguiente:

          • Explica cómo la estructura del ADN revela el proceso de replicación.
          • Describe los experimentos de Meselson y Stahl.

          La elucidación de la estructura de la doble hélice proporcionó una pista de cómo el ADN se divide y hace copias de sí mismo. En su artículo de 1953, Watson y Crick escribieron una subestimación increíble: & # 8220 No se nos ha escapado que el emparejamiento específico que hemos postulado sugiere inmediatamente un posible mecanismo de copia para el material genético. & # 8221 Con pares de bases específicos, la secuencia de una hebra de ADN se puede predecir a partir de su complemento. El modelo de doble hélice sugiere que las dos hebras de la doble hélice se separan durante la replicación, y cada hebra sirve como plantilla a partir de la cual se copia la nueva hebra complementaria. Lo que no quedó claro fue cómo se llevó a cabo la replicación. Se sugirieron tres modelos ((Figura)): conservador, semiconservador y dispersivo.


          En la replicación conservadora, el ADN parental permanece unido y las hebras hijas recién formadas están juntas. El método semiconservador sugiere que cada una de las dos hebras de ADN parental actúa como una plantilla para que el nuevo ADN se sintetice después de la replicación, cada ADN de doble hebra incluye una hebra parental o "antigua" y una hebra "nueva". En el modelo dispersivo, ambas copias de ADN tienen segmentos bicatenarios de ADN parental y ADN recién sintetizado intercalados.

          Meselson y Stahl estaban interesados ​​en comprender cómo se replica el ADN. Crecieron E. coli durante varias generaciones en un medio que contiene un isótopo "pesado" de nitrógeno (15 N), que se incorpora a las bases nitrogenadas y, finalmente, al ADN ((Figura)).


          los E. coli A continuación, se colocó el cultivo en un medio que contenía 14 N y se dejó crecer durante varias generaciones. Después de cada una de las primeras generaciones, se recolectaron las células y se aisló el ADN, luego se centrifugó a altas velocidades en una ultracentrífuga. Durante la centrifugación, el ADN se cargó en un degradado (típicamente una solución de sal como cloruro de cesio o sacarosa) y se centrifuga a altas velocidades de 50.000 a 60.000 rpm. En estas circunstancias, el ADN formará una banda de acuerdo con su densidad flotante: la densidad dentro del gradiente en el que flota. El ADN cultivado en 15 N formará una banda en una posición de densidad más alta (es decir, más abajo en el tubo de centrífuga) que la que creció en 14 N. Meselson y Stahl notaron que después de una generación de crecimiento en 14 N después de haber cambiado de 15 N, la única banda observada tenía una posición intermedia entre el ADN de las células cultivadas exclusivamente en 15 N y 14 N. Esto sugirió un modo de replicación semiconservador o dispersivo. El ADN recolectado de células cultivadas durante dos generaciones en 14 N formó dos bandas: una banda de ADN estaba en la posición intermedia entre 15 N y 14 N, y la otra correspondía a la banda de ADN 14 N. Estos resultados solo podrían explicarse si el ADN se replica de forma semiconservadora. Y por este motivo, por tanto, se descartaron los otros dos modelos.

          Durante la replicación del ADN, cada una de las dos hebras que forman la doble hélice sirve como plantilla a partir de la cual se copian las nuevas hebras. Las nuevas hebras serán complementarias a las hebras parentales o "antiguas". Cuando se forman dos copias de ADN hijas, tienen la misma secuencia y se dividen por igual en las dos células hijas.

          Haga clic en este tutorial sobre la replicación del ADN.

          Resumen de la sección

          Durante la división celular, cada célula hija recibe una copia de cada molécula de ADN mediante un proceso conocido como replicación del ADN. El cromosoma único de un procariota o cada cromosoma de un eucariota consta de una única doble hélice continua. El modelo de replicación del ADN sugiere que las dos hebras de la doble hélice se separan durante la replicación, y cada hebra sirve como plantilla a partir de la cual se copia la nueva hebra complementaria. En el modelo conservador de replicación, el ADN parental se conserva y el ADN hijo se sintetiza nuevamente. El modelo semiconservador sugiere que cada una de las dos hebras de ADN parental actúa como molde para que el nuevo ADN se sintetice después de la replicación, cada ADN de doble hebra retiene la hebra parental o "antigua" y una hebra "nueva". El modelo dispersivo sugirió que las dos copias del ADN tendrían segmentos de ADN parental y ADN recién sintetizado. El experimento de Meselson y Stahl apoyó el modelo semiconservador de replicación, en el que un cromosoma replicado completo consta de una hebra parental y una hebra de ADN recién sintetizada.

          Preguntas de revisión

          Los experimentos de Meselson y Stahl & # 8217 demostraron que el ADN se replica ¿por qué modo?

          Si la secuencia de la cadena 5 & # 8242-3 & # 8242 es AATGCTAC, entonces la secuencia complementaria tiene la siguiente secuencia:

          ¿Cómo apoyaron Meselson y Stahl el modelo de doble hélice de Watson y Crick?

          1. Demostraron que cada hebra sirve como plantilla para sintetizar una nueva hebra de ADN.
          2. Demostraron que las hebras de ADN se rompen y se recombinan sin perder material genético.
          3. Demostraron que el ADN mantiene una estructura de doble hélice mientras se somete a una replicación semiconservadora.
          4. Demostraron que la replicación conservadora mantiene el apareamiento de bases complementarias de cada hélice de ADN.

          Preguntas de pensamiento crítico

          ¿Cómo se enteró la comunidad científica de que la replicación del ADN tiene lugar de forma semiconservadora?

          Los experimentos de Meselson con E. coli cultivado en 15 N dedujo este hallazgo.

          Imagínese que los experimentos de Meselson y Stahl hubieran apoyado la replicación conservadora en lugar de la replicación semiconservadora. ¿Qué resultados predeciría observar después de dos rondas de replicación? Sea específico con respecto a las distribuciones porcentuales de ADN que incorporan 15 N y 14 N en el gradiente.

          Después de dos rondas de replicación conservadora, se detectarían dos bandas después de la ultracentrifugación. Una banda más baja (más pesada) estaría en la densidad de 15 N y comprendería el 25% del ADN total. Una segunda banda más alta (más ligera) estaría en la densidad de 14 N y contendría el 75% del ADN total.


          Ver el vídeo: El Dogma Central de la Biología: ADN, ARN y Proteínas. (Agosto 2022).