Replicación del ADN y Funciones de las Enzimas Clave en Procariotas

Replicación del ADN en Procariotas: Funciones Enzimáticas

Enzimas que Participan en la Replicación del ADN

• Girasa: Esta enzima se encarga de eliminar un grupo fosfato de la cadena de ADN, permitiendo así que la helicasa pueda actuar.
• Helicasa: Su función es desenrollar la doble cadena de ADN, separando las dos hebras.
• Proteína SSB: Estas proteínas se unen a ambos lados de las cadenas simples de ADN, manteniéndolas rectas y estables para que otras enzimas puedan trabajar sobre ellas.
• Topoisomerasa: Existen dos tipos principales:
  • Topoisomerasa I: Corta una de las hebras del ADN para evitar el superenrollamiento.
  • Topoisomerasa II: Corta ambas hebras del ADN, también con el fin de aliviar la tensión torsional.
• Polimerasa III: Es la principal enzima responsable de la síntesis de ADN. Añade nucleótidos en dirección 5'→3', utilizando la energía liberada por la formación del enlace fosfodiéster, lo que evita el gasto de energía del medio.
• Polimerasa II: Actúa como una enzima de respaldo, reemplazando a la polimerasa I si esta se daña.
• Polimerasa I: Tiene doble función:
  • Exonucleasa: Elimina nucleótidos de ARN en dirección 3'→5'.
  • Endonucleasa: Añade nucleótidos de ADN.
• Primasa: Es una ARN polimerasa codificada por el gen *dnaG*. Sintetiza e inserta el cebador (primer), una pequeña secuencia de ARN necesaria para que la polimerasa III pueda iniciar la replicación.
• Ligasa: Une los fragmentos de Okazaki, que se forman durante la replicación de la hebra rezagada, en una reacción que consume energía.

Replicación Discontinua

La replicación discontinua, que ocurre en la hebra rezagada del ADN, requiere de cuatro pasos:

1. Síntesis del cebador.
2. Elongación.
3. Eliminación del cebador y relleno del espacio con ADN.
4. Ligación de los fragmentos.

Terminación de la Transcripción en Procariotas

Existen dos mecanismos principales para la terminación de la transcripción en procariotas:

A) Terminador Independiente de Rho

Este tipo de terminador suele estar formado por una secuencia de cuatro bases, timina y adenina, que siguen a una estructura de tallo y lazo en el ADN. Esta estructura, al ser copiada al ARN, provoca que la ARN polimerasa se detenga justo después de terminar la transcripción. Los pares de bases uracilo-adenina, que forman solo dos puentes de hidrógeno, se desnaturalizan espontáneamente, liberando el ARN transcripto.

B) Terminador Dependiente de Rho

En este caso, no hay una secuencia de uracilos a continuación de la estructura de tallo y lazo. La proteína Rho, en un proceso que requiere ATP, se desplaza por el ARN. Cuando la ARN polimerasa se detiene en la estructura de tallo y lazo del ADN, Rho la alcanza y desenrolla el híbrido ADN-ARN, liberando así el ADN, el ARN y la propia polimerasa. (Rho posee actividad helicasa).

Tipos de ARN

• ARNm (mensajero): Contiene segmentos de doble hélice.
• ARNt (transferencia): Es una cadena simple de ARN de aproximadamente 80 nucleótidos.
• ARNr (ribosomal): Se combina con proteínas para formar los ribosomas.