Replicació i Segregació dels Cromosomes

La Replicació i Segregació dels Cromosomes

• Els cromosomes han de mantenir estable i fidel la informació genètica durant les divisions cel·lulars.
• Cal que els cromosomes es dupliquin i es mantinguin units els duplicats abans de la divisió cel·lular.
• Per replicar el cromosoma, primer s'ha de copiar el ADN, després separar les còpies i finalment dividir la cèl·lula.
• La replicació del ADN es produeix a una velocitat de 1000 nucleòtids per segon.

L'Experiment de Meselson i Stahl

• En un estudi sobre la replicació del ADN bacterià, Meselson i Stahl van utilitzar isòtops de nitrogen pesats per demostrar la seva teoria semi-conservadora.
• Els bacteris cultivats en un medi amb nitrogen pesat (N15) van ser transferits a un medi amb nitrogen lleuger (N14).
• La seva conclusió va ser que després de cada replicació, una cadena d'ADN conserva el N15 original i la nova cadena conté N14.

Síntesi del DNA

• La replicació del ADN implica diversos enzims específics que catalitzen el procés.
• La helicasa trenca els enllaços d'hidrogen entre les bases nitrogenades dels filaments d'ADN, permetent la separació de les dues cadenes.
• Les topoisomerases impedeixen que la doble hèlix d'ADN s'enrotlli excessivament durant el procés de separació.
• La forqueta de replicació és una estructura en forma de mitja lluna, on la forma de mitja lluna rep el nom de bombolles o ulls de replicació.
• L'ARN-polimerasa (primasa) crea un fragment de 10 nucleòtids anomenat encebador, sobre el qual la ADN-polimerasa III comença el procés de replicació.
• La ADN-polimerasa III actua en direcció 5' a 3', el què té com a conseqüència un filament conductor que creix de forma contínua.
• El filament retardat es sintetitza de forma discontinua, en fragments anomenats fragments d'Okazaki.
• La ADN-polimerasa I reemplaça els encebadors d'ARN per ADN.
• La DNA-ligasa uneix els fragments d'Okazaki, resultant en una cadena d'ADN completa.

Cèl·lules Procariotes

• Les cèl·lules procariotes solen tenir un sol cromosoma circular relativament petit.
• El seu cromosoma es troba en una regió central de la cèl·lula anomenada nucleoide, sense cap estructura membranosa que l'aïlli del citoplasma.
• Tenen un únic origen de replicació al seu cromosoma.
• El punt de control G1 és un punt de no retorn en el cicle cel·lular, on es verifica la presència dels elements necessaris per a la replicació del ADN.
• Les cèl·lules que no es reprodueixen (neurones i cèl·lules musculars) no dupliquen el seu material genètic i romanen en fase G0.

El Cicle Cel·lular: Fases G1, S i G2

• La fase G1 es caracteritza per un creixement cel·lular i la síntesi de proteïnes necessàries per a la divisió.
• A la fase S es produeix la duplicació del ADN, la qual cosa implica la duplicació de les cromàtides.
• La fase G2 continua la síntesi d'histones i altres proteïnes, i es produeix la formació d'un pro-centríol.
• Hi ha un punt de control en fase G2 que envolta la revisió de la replicació de l'ADN.

Fase M: Segregació dels Cromosomes

• La fase M és la part del cicle cel·lular que s'encarrega de la segregació dels cromosomes.
• La mitosi es divideix en dues fases principals: cariocinesi i citocinesi.
• La cariocinesi es refereix a la divisió del nucli, que es divideix en les etapes de interfase, profase, prometafase, metafase, anafase i telofase.
• La citocinesi es refereix a la divisió del citoplasma, que genera dues cèl·lules filles idèntiques a partir d'una cèl·lula mare.

Profase

• La profase comença amb la condensació dels cromosomes, que es tornen visibles al microscopi.
• Els diplosomes es desplacen als pols de la cèl·lula, i les seves fibres de l'àster s'allarguen, formant el fust miòtic.

Explora els conceptes clau sobre la replicació i segregació dels cromosomes, incloent l'experiment de Meselson i Stahl. Descobreix com el ADN es duplica i la importància d'aconseguir una còpia fidel durant les divisions cel·lulars.