¿Que es la replicación del ADN?
La replicación del ADN ocurre en el interior del núcleo durante
la fase S de la interfase y es el mecanismo por el cuál se
duplica la información genética durante la interfase del ciclo
celular. Existen tres modelos de replicación del ADN. !
•Modelo conservativo: proponía que la molécula de ADN
original se conservaría intacta tras su replicación y solo se
utilizaría como molde para crear una hebra totalmente
nueva. !
•Modelo semiconservativo: se obtienen dos hebras de
ADN, constituidas a su vez por una hebra nueva y una
antigua cada una. !
•Modelo dispersivo: se obtienen dos hebras de ADN con
mezclas de fragmentos nuevos y antiguos.
Dogma central de la biología molecular. !
Describe cómo se produce el flujo de información genética
del ADN. !
El ADN se replica (se duplica). La información del ADN se
copia en un fragmento de ARN mensajero durante la
transcripción. La información copiada en el fragmento de
ARN mensajero se convierte en proteínas durante la
traducción en los ribosomas. !
El ARN mensajero puede también replicarse. A su vez,
también se puede realizar la replicación inversa y convertir el
ARN mensajero en ADN. Estas dos últimas situaciones se dan
en casos muy concretos, es decir, es necesario saber que
ocurre pero no nos detendremos en esto.
Elementos que intervienen en la replicación.
•ADN original: es la cadena que se va a copiar. !
•Proteínas ORC: se encargan de situar el punto dónde se
inicia la replicación en eucariotas. !
•Helicasas: enzimas encargadas de abrir la doble hélice de
ADN rompiendo los puentes de hidrógeno. Al dividir la doble
hélice, se separa el ADN en dos hebras complementarias. !
•Topoisomerasas: enzimas que se encargan de desenrollar la
doble hélice de ADN. !
•ADN polimerasa III: enzima encargada de la copia de cada
hembra de ADN. Esta enzima tiene una dirección de copia del
ADN determinada (copia en el sentido 3’ - 5’). !
•Primasa: frabrica pequeños fragmentos de ARN que se
adhieren a la cadena de ADN y sirven para iniciar la síntesis. !
•ADN polimerasa I: enzima encargada de sintetizar ADN
donde anteriormente había cebadores. !
•Proteínas SSB: encargadas de mantener abierta la doble
hélice. !
•ADN ligasa: enzima que une los fragmentos de ADN durante
el proceso final de la replicación. !
•Desoxiribonucleótidos trifosfato: se utilizan como fuente de
nucleótidos y fuente de energía para llevar a cabo las
reacciones químicas necesarias para la replicación. !
•Ribonucleótidos trifosfato: se utilizan para fabricar los
cebadores. !
•Cebadores: fragmentos de ADN que se utilizan para iniciar la
replicación de una de las hebras del ADN.
Mecanismo de replicación.
1. Iniciación: las topoisomerasas y helicasas desenrollan y
abren la doble hélice de ADN rompiendo los puentes de
hidrógeno existentes entre las bases nitrogenadas. En el
ADN de una célula eucariota este proceso se produce en
varias partes de la molécula simultáneamente. Las zonas
en las que se abre la doble hélice se denominan
horquillas o burbujas de replicación aquí es donde se
inicia la replicación. En las procariotas se inicia en un
punto denominado oriC. Cuando la cadena se divide se
obtienen dos hebras con sentidos opuestos (3’-5’ y 5’-3’).
La hebra en sentido 3’-5’ se denomina hebra adelantada y
la otra la hebra retardada. !
2. Elongación: la primasa fabrica pequeños fragmentos de
ARN complementarios al ADN original llamados
cebadores que se colocan en ambas hebras como
inciadores. La hebra adelantada solo necesita un
cebador, pero la hebra retardada necesita varios. Esto se
debe a que la hebra adelantada tiene el mismo sentido en
el que sintetiza el ADN la ADN polimerasa, mientras que la
hebra retardada tiene sentido opuesto. En la hebra
adelantada, la ADN polimerasa III se coloca en el cebador
o iniciador y va copiando el ADN de forma continua
cogiendo como molde la hebra antigua. En la hebra
retardada, la primasa añade varios cebadores y la ADN
polimerasa III los une con fragmentos de ADN que
sintetiza en su interior en el sentido contrario a la hebra
adelantada, denominados fragmentos de Okazaki. !
3. Terminación: la exonucleasa elimina los cebadores o
iniciadores de ARN y la ADN polimerasa I los sustituye por
fragmentos de ADN. La ADN ligasa une todos los
fragmentos de ADN para formar las hebras completas
finales. !
En las células eucariotas también se duplican las histonas
(proteínas que enrollan el ADN). Intervienen hasta 5 tipos de
ADN polimerasas. En este tipo de células, la parte final de la
molécula de ADN (telómero) no se replica completamente. La
replicación es bidireccional, es decir, en una horquilla se
duplica el ADN hacia la izquierda y hacia la derecha
simultáneamente.
REPLICACIÓN
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