Multiplicación ADN

¿Cómo es el proceso de replicación de adn?- El ADN es una molécula formada por dos cadenas complementarias y antiparalelas. -Una de las primeras dudas que se plantearon fue la de cómo se replicaba el ADN ,habían dos hipótesis:

1°) El ADN se replica de manera conservativa. Esto es, cada doble cadena de ADN forma una copia completa y una célula hija recibe la molécula original y la otra la copia.

2°) El ADN se replica de manera semiconservativa.Cada hebra de ADN forma una hebra complementaria y cada célula hija recibe, por lo tanto, una molécula de ADN que consta de una cadena original y de su complementaria sintetizada de nuevo.

Esta controversia fue resuelta por MESELSON y STAHL con una serie de experiencias.

¿Cómo?- Para ello cultivaron bacterias Echeritchia coli (E. coli) en un medio con  (N pesado) por un cierto tiempo para que todo el ADN estuviera formado de 2 hebras de más pesadas, al centrifugarse este ADN mas pesado va al fondo del tubo.

-Luego cultivaron bacterias E. coli en un medio mas ligero durante 30 minutos (lo q dura un ciclo de replicación) si la hipótesis conservativa era cierta se hubiesen visto 2 franjas separadas, pero en realidad se obtiene solo una banda de posición intermedia formada de ADN mixto, por lo cual se replican de forma semiconservativa

La replicación semiconservativa del ADN de Eucariotas

 Cuando una célula se divide, o cuando se originan los gametos, las nuevas células que se forman deben contener la información genética que les permita sintetizar todas las enzimas y el resto de las proteínas necesarias para realizar sus funciones vitales.

• La replicación del ADN es el proceso según el cual una molécula de ADN de doble hélice da lugar a otras dos moléculas de ADN con la misma secuencia de bases. Esta es la principal razón por la que el ADN debe replicarse

Replicación de Eucariotas y Procariotas

En la procariota la replicación parte de un único punto y progresa en ambas direcciones hasta completarse. En la eucariota la replicación no empieza por los extremos de la molécula sino que parte de varios puntos a la vez y progresa en varios puntos a la vez formando los llamados ojos de replicacion . Primero se separan las 2 cadenas de nucleótidos y una vez separadas van entrando los nucleótidostrifosfato complementarios de cada una de las cadenas de ADN. Las enzimas ADN polimerasas los unen entre sí formando 2 nuevas cadenas complementarias de cada una de las cadenas del ADN original

La iniciación de la replicación siempre acontece en un cierto grupo de nucleótidos, el origen de la replicación, requiere entre otras de las enzimas helicasas para romper los puentes hidrógeno y las topoisomerasas para aliviar la tensión y de las proteínas de unión a cadena simple para mantener separadas las cadenas abiertas.

Una vez que se abre la molécula, se forma un área conocida como "burbuja de replicación" en ella se encuentran las "horquillas de replicación".

Por acción de la ADN polimerasa los nuevos nucleótidos entran en la horquilla y se enlazan con el nucleótido correspondiente de la cadena de origen (A con T, C con G).

Los procariotas abren una sola burbuja de replicación, mientras que los eucariotas múltiples.

El ADN se replica en toda su longitud por confluencia de las "burbujas".

Las cadenas del ADN son antiparalelas, la replicación procede solo en la dirección 5' a 3' en ambas cadenas

Experimentos mostraron que, una cadena formará una copia continua, mientras que en la otra se formarán una serie de fragmentos cortos conocidos como fragmentos de Okazaki .

La cadena que se sintetiza de manera continua se conoce como cadena adelantada y, la que se sintetiza en fragmentos, cadena atrasada.

Para que trabaje la ADN polimerasa es necesaria la presencia, en el inicio de cada nuevo fragmento, de pequeñas unidades de ARN conocidas como cebadores o primer. A posteriori, cuando la polimerasa toca el extremo 5' de un cebador, se activan otras enzimas, que remueven los fragmentos de ARN, colocan nucleótidos de ADN en su lugar y, una ADN ligasa los une a la cadena en crecimiento.

a) Síntesis continua de la cadena en dirección 5'->3'. La síntesis de esta cadena no plantea ningún problema. Así, una vez separadas ambas cadenas, la ADN pol. III (una de las enzimas que unen los nucleótidos) va a elongar la cadena en direccion 5' -> 3

b) Síntesis discontinua. La cadena complementaria no se va a replicar en sentido 3‘->5' sino que se replica discontinuamente en direccion 5’->3'. Los diferentes fragmentos sintetizados, llamados fragmentos de Okazaki, son posteriormente unidos entre si

En resumen;  El proceso es complejo y consiste en lo siguiente:

- En primer lugar se sintetiza un pequeño fragmento de ARN, fragmento denominado primer.

- Partiendo de este primer se sintetiza un fragmento de ADN en dirección 5 3'. Al llegar al primer del fragmento anteriormente sintetizado, éste es degradado y se rellena el hueco con ADN.

- Se dice que la replicación es discontinua porque el ADN se va a ir sintetizando en fragmentos que posteriormente son soldados uno al otro.

Restricciones del proceso de replicación

1. Las enzimas que catalizan el proceso de replicación solo unen nucleótidos en sentido 5’->3’ es por eso que ambas cadenas al ser antiparalelas deben replicarse de manera diferente

2. Ademas, las enzimas no pueden formar cadenas de nuevo, solo pueden elongar cadenas. Es por esto que toda nueva cadena de adn comienza por un fragmento de arn, el primer,pues el arn si puede sintetizarse de nuevo. Este primer será posteriormente eliminado