Replicación del ADN en Procariotas: Proceso, Enzimas y Fases
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Replicación del ADN: Un Proceso Fundamental
La replicación del ADN es un proceso mediante el cual, a partir de una molécula de ADN, se sintetizan dos moléculas hijas con la misma secuencia de ADN original. Existen tres hipótesis sobre la replicación: la conservativa, la dispersiva y la semiconservativa.
Replicación en Procariotas
La replicación en procariotas está controlada por enzimas. Las principales son:
- ADN polimerasas: Enzimas encargadas de catalizar la formación de enlaces fosfodiéster en sentido 5'-3'.
- Helicasas: Rompen los enlaces de hidrógeno que mantienen unidas las bases complementarias y se encargan así de abrir la doble hélice.
- Topoisomerasas: Desenrollan la doble hélice.
- Primasa: Cataliza la formación de un fragmento de ARN llamado cebador, que iniciará la replicación.
- Proteínas SSB (o primer): Proteínas que se unen a las cadenas sencillas de ADN, impidiendo que se vuelvan a unir.
- ADN ligasa: Enzima que une dos fragmentos de una misma cadena.
Replicación Continua y Discontinua
La replicación se produce simultáneamente en las dos cadenas de ADN, es decir, es bidireccional. Esto plantea un problema, ya que las dos cadenas tienen direcciones opuestas. Todos los enzimas polimerasas conocidos añaden nucleótidos solo en sentido 5'-3'. Por tanto, la replicación continua es posible en la cadena 5'-3' y discontinua en la otra, donde se van replicando pequeños fragmentos de Okazaki que luego se unen.
La replicación discontinua requiere cuatro pasos:
- Síntesis del cebador.
- Elongación.
- Eliminación del cebador.
- Ligazón.
Fases de la Replicación
Inicio de la Replicación
La replicación comienza en ciertas zonas donde hay una secuencia de nucleótidos conocida como origen de la replicación.
Separación de las Cadenas
En ella intervienen las helicasas (ver su función arriba).
Mantenimiento de la Separación de las Cadenas
Una vez separadas, estas se mantienen abiertas gracias a las proteínas SSB (ver definición arriba).
Formación de Nuevas Cadenas
La síntesis real de las nuevas cadenas es catalizada por las ADN polimerasas, que van añadiendo nucleótidos. En los extremos de la burbuja se forma una estructura conocida como horquilla de replicación.
Terminación
La ADN ligasa conecta los fragmentos de Okazaki con la cadena de ADN retardada.