Replicación del ADN
La replicación del ADN es el proceso de síntesis o duplicación del ácido desoxirribonucleico (ADN) en la célula. Esto le permite a las células regenerar nuevo material genético que será heredado por sus células hijas.
En el proceso de replicación del ADN se usa como plantilla o molde el ADN original. Además, participan enzimas como ADN polimerasas, primasa, ligasas, helicasas y topoisomerasas.
La replicación en las células eucariotas y procariotas es parecida. Sin embargo, el ADN procariota es circular y solo tiene un punto de origen donde la replicación empieza y se mueve en las dos direcciones.
En cambio, al ser el ADN eucariota de mayor tamaño, existen varios puntos de origen de la replicación. Esta se lleva a cabo dentro del núcleo en la fase S del ciclo celular en las células eucariotas, previo al momento de división celular.
En el proceso de replicación del ADN se pueden presentar problemas. Para evitar esto, existen mecanismos de revisión y reparación que aseguran que la duplicación sea exacta. De no ser así, se pueden producir mutaciones que pueden causar enfermedades, tales como el cáncer.
Características de la replicación del ADN
- La replicación es semiconservativa: esto significa que el ADN nuevo posee una hebra del ADN original.
- Usa como molde las hebras del ADN original: cada cadena o hebra de ADN está formada por una secuencia de unidades llamadas nucleótidos, que sirven de guía para la secuencia de nucleótidos que deben ir en la nueva hebra que se sintetiza.
- Se sintetizan las dos nuevas hebras al mismo tiempo: al iniciarse la replicación se activa la maquinaria de síntesis para ambas cadenas.
- Tiene una dirección: Cada cadena del ADN tiene una dirección contraria, esto es, mientras una cadena tiene una dirección 5 prima a 3 prima, la cadena complementaria tiene la dirección 3 prima a 5 prima. La síntesis de la nueva cadena de ADN va en la dirección 5 prima a 3 prima.
- Necesita de un cebador o primer: es una pequeña secuencia de ácido ribonucleico ARN que le permite a la enzima ADN polimerasa empezar a construir la secuencia de ADN.
- Las cadenas crecen de forma asimétrica: mientras una cadena de ADN nueva crece de forma continua, la otra crece por pedazos que luego se unen. Estos pedazos se conocen como fragmentos de Okazaki.
Etapas del proceso de replicación del ADN
El ADN tiene una estructura enrollada de doble hélice, donde dos hebras están unidas a través de pares de bases complementarias. El proceso de replicación del ADN ocurre en tres etapas o fases: inicio, elongación y terminación.
Inicio
Para que el proceso de replicación empiece, la hélice de ADN debe primero desenrollar las hebras. Esto lo lleva a cabo la enzima topoisomerasa. Luego, hace falta abrir las dos cadenas que lo hace la helicasa de ADN.
Al desenrollarse se forma una horquilla de replicación, donde una de las hebras es la hebra líder o conductora y la otra es la hebra rezagada o retardada.
Elongación
La ADN polimerasa es una enzima que toma nucleótidos y empieza a sintetizar la nueva hebra en la dirección 5 prima a 3 prima. Para esto necesita una secuencia corta de ARN que se llama primer o cebador que se sintetiza por la primasa de ARN.
La ADN polimerasa detecta, remueve y corrige cualquier error que se puede producir durante la replicación.
En la hebra líder, la ADN polimerasa continua de forma constante; la hebra rezagada se copia en pedazos cortos en el sentido contrario a la hebra líder. Estos fragmentos se conocen como “fragmentos de Okasaki”.
Terminación
Cuando los fragmentos de Okasaki están completos, se eliminan los cebadores de ARN con endonucleasas y se reemplazan con ADN. La ADN ligasa conecta los fragmentos de Okasaki con lo que se termina la replicación con dos nuevas cadenas de ADN.
Vea también ADN, Síntesis de las proteínas (y etapas)
Referencias
Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J, Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2008) Molecular Biology of the Cell 5th Ed. Garland Science. UK.
Mercadante, A.A., Dimri, M., Mohiuddin, S.S. (2022) Biochemistry, Replication and Transcription. StatPearls. Treasure Island (FL).
Nelson, D.L., Cox, M.M., Hoskins, A.A. (2021) Lehninger Principles of Biochemistry. 8th ed. Macmillan Learning. Boston
Cómo citar: Fernandes, Ana (02/08/2024). "Replicación del ADN". En: Significados.com. Disponible en: https://www.significados.com/replicacion-del-adn/ Consultado:
