Ciclo Celular y Replicación del ADN: Procesos Biológicos Fundamentales

Interfase: El Ciclo Celular

La interfase es el periodo de tiempo que transcurre entre dos mitosis sucesivas y ocupa la mayor parte del ciclo celular. Durante esta etapa, la célula aumenta de tamaño y duplica su material genético. Se divide en las siguientes fases:

• Fase G1: Se sintetizan las proteínas necesarias para que la célula aumente de tamaño. En las células que no entran nunca en mitosis, este estado se denomina quiescencia.
• Fase S: Se produce la replicación del ADN y se sintetizan las histonas.
• Fase G2: Tiene una duración corta; en ella, la célula aumenta ligeramente de tamaño, se transcriben y traducen genes que codifican proteínas y se duplican los centriolos. La fase finaliza en el momento en que se inicia la condensación de los cromosomas.

La Replicación del ADN

Este proceso se explica mediante el mecanismo general en el que la doble hélice se abre y las dos cadenas de nucleótidos se separan. A partir de cada una de las cadenas, se forma una nueva que es complementaria a la que ha servido como patrón. Históricamente, se plantearon tres modelos: conservativo, dispersivo y semiconservativo.

Fases de la replicación en procariontes

El proceso se divide en las etapas de iniciación y elongación; durante esta última, se lleva a cabo la corrección de errores.

Fase de iniciación

Consiste en el desenrollamiento y apertura de la doble hélice. En el cromosoma bacteriano, la replicación se produce en una región del ADN llamada oriC. Durante esta fase ocurren varios acontecimientos:

1. El punto de iniciación es reconocido por proteínas específicas que se unen a él. Las enzimas helicasas rompen los enlaces de hidrógeno entre las bases nitrogenadas y la doble hélice se abre como una cremallera.
2. Cuando la doble hélice se abre, se produce el desenrollamiento que crea tensiones, las cuales son evitadas por otras enzimas.
3. Las proteínas SSB se unen a las hebras molde, impiden que se vuelvan a enrollar y dejan libre la parte de la hebra que lleva las bases, de modo que estas sean accesibles para otras moléculas. En el lugar de origen de la replicación, se ha formado una burbuja de replicación bidireccional.

Fase de elongación

Es la fase en la que se sintetiza una nueva hebra de ADN sobre cada hebra de la doble hélice original. Intervienen las ADN polimerasas de doble función:

• Actividad polimerasa: Unen entre sí los nucleótidos que formarán el ADN. Para ello, recorren la hebra molde, seleccionan el desoxirribonucleótido y lo unen.
• Actividad exonucleasa: Eliminan nucleótidos cuyas bases nitrogenadas están mal apareadas, así como fragmentos de ARN cebador.