Question

¿Como se lleva a cabo la replicación o duplicación del ADN?

Answer 1

La replicación es el proceso de copia de una molécula de ADN, que resulta en dos moléculas de ADN exactamente iguales.

En la replicación, cada una de las cadenas de la doble hélice sirve de molde para sintetizar la cadena complementaria. Es común denominar el proceso replicación semiconservativa, porque cada molécula de ADN resultante posee una cadena antigua y una nueva.

Este proceso se realiza en tres etapas:
- iniciación
- elongación
- terminación

1. Iniciación
Consiste en formar una burbuja de replicación, cuyos extremos son dos horquillas:

a) Proteínas iniciadoras localizan el sitio denominado origen de replicación, una secuencia abundante en bases A y T, y se unen a él.
En procariontes hay solamente un origen de replicación en el cromosoma circular.
En eucariontes hay muchos orígenes de replicación a lo largo de cromosomas lineales.

b) Enzimas helicasas separan las cadenas de ADN y avanzan en ambos sentidos por la doble hélice, rompiendo los puentes de hidrógeno que mantienen unidas a ambas cadenas.

c) Enzimas topoisomerasas se unen a las cadenas sencillas, y mediante corte y reenlace relajan el enrollamiento adicional producido por la separación de las cadenas.

d) Proteínas de unión a cadena sencilla previenen la reformación de una doble hélice, y permiten el acceso del aparato de síntesis.

e) La enzima primasa sintetiza una cadena corta de ARN, denominada cebador, que proporciona un extremo 3'-OH sobre el cual puede iniciar la síntesis de ADN.

2. Elongación
En cada burbuja de replicación, holoenzimas ADN polimerasas sintetizan las cadenas complementarias:

a) Holoenzimas ADN polimerasas sintetizan las cadenas complementarias de ambas cadenas separadas, y avanzan bidireccionalmente por ambas horquillas de replicación, agrandando la burbuja. Pero la síntesis de ADN ocurre únicamente en la dirección 5' --> 3'.

b) En una cadena de la burbuja, la síntesis es continua y se le denomina cadena adelantada; pero en la otra, la síntesis es discontinua por fragmentos de Okazaki y se le denomina cadena atrasada.

c) Los cebadores son reemplazados por ADN.
Las holoenzimas ADN polimerasas de eucariontes son mucho más complejas que las de procariontes. No sólo sintetizan el ADN, también revisan nucleótido por nucleótido la complementariedad exacta de las bases, reparan las bases mal apareadas y sustituyen los cebadores por ADN.

d) La enzima ADN ligasa une progresivamente los fragmentos de Okazaki.

3. Terminación de síntesis
En procariontes, la terminación ocurre cuando la burbuja de replicación ha recorrido todo el cromosoma circular.
En eucariontes, la terminación ocurre cuando las burbujas de replicación se encuentran y llegan a los extremos del cromosoma lineal, o cuando el proceso se detiene por una proteína de terminación.