Diferencias entre la duplicación en procariotas y eucariotas

(mas puntos de replicación, empaquetamiento con histonas)

El ADN en eucariotas es lineal, de mayor tamaño, tiene varios cromosomas y se empaqueta con histonas, mientras en procariotas es un único cromosoma, circular, de menor tamaño y carece de histonas.

En procariotas, generalmente hay un solo origen de replicación, mientras que en eucariotas muchos (unos 30.000 orígenes de replicación) para compensar que la replicación en eucariotas es mucho más lenta (10 veces más lenta) posiblemente debido al empaquetamiento con histonas y no solamente a su mayor tamaño.

Los procariotas tienen 3 tipos de ADN polimerasas, mientras que los eucariotas 5.

Al ser lineales los cromosomas de eucariotas, se pierden en cada duplicación fragmentos de ADN de los extremos (telómeros), ya que al eliminar el cebador de cada extremo, la ADN polimerasa no tiene extremo 3´ para que se puedan añadir nucleótidos. Por eso los telómeros llevan secuencias repetidas de nucleótidos (muchas repeticiones de la secuencia TTAGGG) que no codifican (no llevan información genética). El acortamiento de los telómeros tras cada replicación hace que una célula eucariota solo pueda dividirse un número limitado de veces; cuando los telómeros se acortan más allá de un punto crítico, los cromosomas se vuelven inestables, sufren fusiones y se produce la muerte celular. Por eso, el acortamiento de los telómeros se ha relacionado con el envejecimiento celular. En ciertos tipos celulares que deben dividirse muchas veces, como las células hematopoyéticas (las que fabrican células de la sangre) o las células cancerígenas, presentan la enzima telomerasa que evita el acortamiento de los telómeros (añade a los telómeros más copias de la secuencia que se repite). Cuando las células del cuerpo se diferencian, la telomerasa se inactiva.

TRANSCRIPCIÓN

La formación de ARN a partir del ADN se llama transcripción y es realizado por enzimas llamadas ARN polimerasas. Sucede en 3 fases la iniciación, la elongación y la terminación, en eucariotas sucede una cuarta fase llamada maduración del ARN:

Iniciación: se inicia cuando la ARN polimerasa reconoce un centro promotor que es una secuencia de bases que señala el lugar donde tiene que empezar y coloca el primer nucleótido, Elongación: la ARN polimerasa se mueve a lo largo del ADN en el sentido (3´ 5´) y va añadiendo nucleótidos de ARN (recuerda que la pentosa es ribosa en vez de desoxirribosa y en lugar de timina tiene uracilo) en los extremos 3´ formándose, por lo tanto, en el sentido (5´ 3´) igual que sucedía con la replicación del ADN. Los nucleótidos los añade de manera que sean complementarias sus bases con las bases de la cadena de ADN usada como molde (G con C, C con G , A con T y U con A), los nucleótidos deben tener 3 grupos fosfato para poder añadirse (ATP, CTP, GTP y UTP) y pierden 2 fosfatos al ser añadidos (al perderse los fosfatos se aporta la energía necesaria para la reacción). Terminación: para terminar la ARN polimerasa reconoce secuencias de terminación en la cadena molde de ADN, se detiene, se suelta del ADN y libera el ARN transcrito. Maduración: en eucariotas, el ARN debe madurar para poder usarse, para ello se eliminan unos trozos que no se van a traducir (intrones) para que se unan los fragmentos que se van a traducir (exones) mediante un proceso llamado splicing (empalme en inglés).

Fíjate en el dibujo de la izquierda como la ARN polimerasa se mueve a lo largo del ADN en el sentido (3´ 5´) y va añadiendo nucleótidos de ARN en los extremos 3´ formándose, por lo tanto, en el sentido (5´ 3´). De esto se deduce que la cadena molde de ADN es la que va de (3´ 5´) tenlo en cuenta cuando se hagan ejercicios de escribir el ARN y te dan el ADN sin indicar cuál es la cadena molde.

Fíjate en el dibujo de arriba como hay en el ADN una región llamada promotor que indica a la ARN polimerasa donde iniciar la transcripción y una vez tenemos el ARN se eliminan los intrones y se coloca caperuza y cola poli-A.