Replicación del ADN y síntesis de proteínas: mecanismos, errores y reparación

Replicación del ADN

Durante el ciclo vital de una célula, cada cadena de ADN hace una copia de sí misma con el fin de poder transmitirla a cada una de las células hijas. Este proceso recibe el nombre de replicación del ADN. Tanto en procariotas como en eucariotas, la replicación del ADN sucede justo antes de la división celular.

Descripción del proceso

La replicación comienza con la rotura de los puentes de hidrógeno que unen las bases nitrogenadas complementarias. A medida que las dos cadenas se separan, cada una actúa de molde para la síntesis de la complementaria. Unas enzimas específicas van uniendo, uno a uno, los nucleótidos por complementariedad de las bases. El lazo que se abre cuando las dos cadenas de ADN se separan para sintetizar una copia de sí mismas se denomina burbuja de replicación. El resultado de la replicación son dos moléculas idénticas de ADN que son una copia exacta de la molécula original.

Características y control de errores

El proceso de replicación es semiconservativo, ya que cada cadena de ADN sirve de molde para la formación de una nueva cadena complementaria. Para evitar los errores producidos en la copia o debidos a causas externas existen enzimas de reparación que detectan los nucleótidos incorrectamente apareados o colocados y los reemplazan por los correctos. Cuando este mecanismo de reparación no funciona, se producen cambios en la molécula de ADN denominados mutaciones.

Etapas principales

• Inicio: ruptura de puentes de hidrógeno y formación de la burbuja de replicación.
• Elongación: las enzimas sintetizan la nueva cadena por complementariedad de bases.
• Terminación: obtención de dos moléculas idénticas y activación de mecanismos de reparación si es necesario.

Del ADN a las proteínas

Desde el punto de vista estructural, cada fragmento de ADN que contiene la información genética para un determinado carácter es un gen. George Beadle y Edward Tatum comprobaron que cada gen contiene la información para la síntesis de una proteína. Un gen se define como un fragmento de ADN que lleva la información para sintetizar una proteína necesaria para que se exprese un determinado carácter en el individuo. Un cambio en la secuencia del gen puede provocar una alteración en la proteína.

Proteínas y aminoácidos

Las proteínas son cadenas formadas por la secuencia de moléculas más sencillas denominadas aminoácidos. Hay 20 distintos y cada proteína se caracteriza por el número, el tipo y el orden específico en que están dispuestos esos aminoácidos.

Aspectos clave

• Gen: fragmento de ADN con información para una proteína.
• Proteína: producto final cuya estructura y función dependen de la secuencia de aminoácidos.
• Mutación: cambio en la secuencia del gen que puede alterar la proteína y, por tanto, el carácter asociado.