Primer Periodo: Taller 3. Duplicación del ADN

video: parte de duplicación explicada:

Copiar en el cuaderno de ciencias naturales el siguiente texto y resolver el ejercicio para enviarlo al correo electrónico rviveros@colsaludcoopsur.edu.co a más tardar el 12 de marzo de 2021.

Duplicación del ADN

El proceso de duplicación o autoduplicación de ADN es el mecanismo que permite al ADN duplicarse (es decir, sintetizar una copia idéntica). De esta manera, de una molécula de ADN única, se obtienen dos o más "réplicas" de la primera y la última. Esta duplicación del material genético se produce de acuerdo con un mecanismo semiconservador, lo que indica que los dos polímeros complementarios del ADN original, al separarse, sirven de molde cada una para la síntesis de una nueva cadena complementaria de la cadena molde, de forma que cada nueva doble hélice contiene una de las cadenas del ADN original. Gracias a la complementación entre las bases que forman la secuencia de cada una de las cadenas, el ADN tiene la importante propiedad de reproducirse idénticamente, lo que permite que la información genética se transmita de una célula madre a las células hijas y es la base de la herencia del material genético.

El proceso de duplicación inicia durante la etapa S de la interfase del ciclo celular. Dicha etapa comienza con una dotación 2n en células diploides o autosómicas y n en células haploides (generalmente las que conforman los gametos sexuales); en ambos casos n corresponde a la dotación de cromosomas correspondientes a cada especie de ser vivo. Para los seres humanos, esta dotación n corresponde a 23 cromosomas, que en cada célula de nuestro cuerpo es representado por un juego proveniente del padre y uno de la madre, por ello, se dice que los seres humanos tienen 46 cromosomas o 2n (2x23). Al final de la etapa S la célula autosómica humana tiene un total del 2x46 cromosomas, es decir 2x(2n); mientras que las células haploides terminan esta etapa con 2xn cromosomas.

Este proceso esta mediado por enzimas, las cuales son moléculas proteicas que intervienen en todos los pasos de la duplicación. En el caso de las bacterias, al tener una molécula de ADN, la hélice de ADN se abre por acción de una helicasa, que separa los puentes hidrógeno de la doble hélice. Posteriormente llega una enzima ARN polimerasa o primasa, inicia el proceso en los primeros pares de nucleótidos, y luego llega la ADN polimerasa, la síntesis de nucleótidos se lleva a cabo en sentido 5´- 3´, es decir, que la nueva cadena de nucleótidos se ensambla en sentido 5´- 3´; pero, como la cadena de ADN es inversa, la cadena que inicia el proceso es la principal y queda una cadena atrasada a la cual se le unen unas enzimas que la estabilizan y cuando alcanza cierta longitud inicia de la misma manera. Al final del proceso otras enzimas reemplazan el primer fragmento de ARN por ADN.

En el caso de las células eucariotas, debido a la longitud del genoma se forman varios Bucles de duplicación denominados replicones. Todos los replicones avanzan sobre el genoma hasta que termina el proceso. Cada uno de estos replicones involucra varios tipos de enzimas y su complejidad es mayor que en las bacterias. Inicia con una enzima que identifica uno de los bucles de duplicación denominada topoisomerasa, la cual aplana la hélice de ADN. Luego llega la helicasa, que al igual que en las bacterias, separa los puentes de hidrógeno de la doble cadena de ADN, luego llega una ARN polimerasa y sintetiza un pequeño fragmento de ARN en sentido 5´- 3´ y, al igual que en las bacterias luego se sintetiza ADN mediante una enzima ADN polimerasa. Esto sobre la cadena principal, sin embargo, la cadena atrasada debe adelanta el mismo proceso en una serie de aproximadamente 200 nucleótidos de longitud denominada fragmento de okazaki. Asimismo, los fragmentos de ARN que se sintetizan son reemplazados posteriormente por ADN en la cadena principal y la cadena atrasada. En cada replicón o bucle de duplicación se acumulan varios fragmentos de okasaki. Finalmente, la topoisomerasa vuelve a estabilizar la hélice de ADN que se ha sintetizado y otra enzima polimerasa se encarga de agregar grupos fosfato en los espacios entre ADN y ARN del comienzo del proceso y termina con dos copias de ADN cuando todos los bucles culminan su actividad.

Ejercicio

1. Copiar en el cuaderno a mano el texto y hacer los respectivos dibujos

2. En una secuencia de al menos 4 dibujos explicar el proceso de duplicación

TENER EN CUENTA LA SIGUIENTE INFORMACIÓN:

Copiar en el cuaderno de ciencias naturales, a mano, el texto anterior y resolver el ejercicio. Después marcar cada página con nombre completo y curso, luego tomar las fotos de cada página del cuaderno con el texto y el ejercicio resuelto, pasar las fotos a PDF y enviar dicho archivo al correo electrónico rviveros@colsaludcoopsur.edu.co antes del 8 de marzo para recibir retroalimentación, en caso de necesitarla o, a más tardar el 12 de marzo de 2021.

OPCIÓN PARA LOS QUE DESEEN MEJORAR DE UNA A DOS UNIDADES ALGUNA DE LAS CALIFICACIONES DE LOS TALLERES ANTERIORES: Elaborar un video de un minuto de duración acerca de la importancia de cuidar el recurso hídrico en nuestro planeta, para la celebración del día del agua el próximo 22 de marzo, teniendo en cuenta: (1) NO MOSTRAR LA CARA DEL ESTUDIANTE, usar titeres, emojis, caricaturas u otras opciones, si se usan personajes (2) usar audio fuerte y claro (3) no decir malas palabras en el video (4) colocar nombre completo del autor, curso y jornada o al comienzo o al final del video. ESTE VIDEO SE RECIBIRÁ CON LOS MISMOS PLAZOS DE LA ACTIVIDAD