- La replicación del ADN es el proceso mediante el cual un organismo duplica su ADN en otra copia que se transmite a las células hijas.
- La replicación ocurre antes de que una célula se divida para asegurar que ambas células reciban una copia exacta del material genético de los padres.
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Características de la replicación del ADN eucariota
- La replicación es bidireccional y se origina en múltiples orígenes de replicación (Ori C) en eucariotas.
- La replicación del ADN utiliza un método semiconservador que da como resultado un ADN de doble hebra con una hebra parental y una nueva hebra hija.
- Ocurre solo en la fase S y en muchos orígenes cromosómicos.
- Tiene lugar en el núcleo celular.
- La síntesis ocurre solo en la dirección 5 ‘a 3’.
- Las hebras individuales de ADN se fabrican en diferentes direcciones, produciendo una hebra delantera y una hebra retrasada.
- Las hebras rezagadas se crean mediante la producción de pequeños fragmentos de ADN llamados fragmentos de Okazaki que finalmente se unen.
- Las células eucariotas poseen cinco tipos de polimerasas involucradas en el proceso de replicación.
LAS ENZIMAS DE LA REPLICACIÓN DEL ADN
- Helicasas: desenrolla la hélice de ADN al inicio de la replicación.
- Proteínas SSB: se unen a las hebras simples de ADN desenrollado para evitar la reformación de la hélice de ADN durante la replicación.
ADN polimerasas :
- Las células eucariotas contienen cinco ADN polimerasas diferentes; α, β, γ, δ y ε.
- Las ADN polimerasas α y δ replican el ADN cromosómico, las ADN polimerasas β y ε reparan el ADN, y la ADN polimerasa γ replica el ADN mitocondrial.
- La ADN polimerasa α y δ sintetizan la hebra rezagada, a través de fragmentos de Okazaki.
- Los cebadores de ARN son sintetizados por la ADN polimerasa α que lleva una subunidad de primasa.
- La ADN polimerasa δ sintetiza la cadena principal.
- La telomerasa, una ADN polimerasa que contiene un ARN integral que actúa como su propio cebador, se utiliza para replicar el ADN en los extremos de los cromosomas (telómeros).
- ADN topoisomerasa I: relaja la hélice del ADN durante la replicación mediante la creación de una muesca en una de las cadenas de ADN.
- ADN topoisomerasa II: alivia la tensión en la hélice del ADN durante la replicación formando superenrollamientos en la hélice mediante la creación de muescas en ambas hebras de ADN.
- ADN ligasa: forma un enlace fosfodiéster 3′-5′ entre fragmentos adyacentes de ADN.
Proceso de replicación del ADN eucariota
- La replicación de cada molécula de ADN lineal en un cromosoma comienza en muchos orígenes, uno cada 30 a 300 kb de ADN, según la especie y el tejido, y procede bidireccionalmente desde cada origen.
- En cada origen, se forma una burbuja de replicación que consta de dos horquillas de replicación que se mueven en direcciones opuestas. El ADN replicado bajo el control de un solo origen se llama replicón. La síntesis de ADN procede hasta que las burbujas de replicación se fusionan.
- En el origen, las enzimas desenrollan la doble hélice haciendo que sus componentes sean accesibles para la replicación.
- La helicasa desenrolla la hélice para formar un par de horquillas de replicación.
- La hélice desenrollada se estabiliza mediante proteínas SSB y ADN topoisomerasas.
- Los cebadores de ARN requeridos son fabricados por la ADN polimerasa α que lleva una subunidad de primasa.
- La ADN polimerasa α inicia la síntesis de la hebra rezagada, creando primero el cebador de ARN y luego extendiéndolo con una región corta de ADN.
- La ADN polimerasa δ luego sintetiza el resto del fragmento de Okazaki.
- La cadena principal es sintetizada por la ADN polimerasa δ.
- La cadena principal se sintetiza continuamente en la dirección 5 ‘a 3’ mientras que la cadena retrasada se sintetiza de forma discontinua en la dirección 5 ‘a 3’ mediante la formación de fragmentos de Okazaki.
- Una vez completada la síntesis, la ADN ligasa sella las rupturas entre los fragmentos de Okazaki y alrededor de los cebadores para formar hebras continuas.
Corrección de ADN
En eucariotas, solo las polimerasas que se ocupan del alargamiento (delta y épsilon) tienen capacidad de corrección de pruebas (actividad exonucleasa 3 ‘→ 5’).
Si se detecta un error, la base errónea se elimina mediante la actividad exonucleasa 3 ‘a 5’ reemplazada por la base correcta.
Reparación de escisión:
Elimina los dímeros de pirimidina formados por los rayos UV u otras bases mutadas y los reemplaza.
Importancia de la replicación del ADN eucariota
- La replicación del ADN es un proceso genético fundamental que es esencial para el crecimiento y la división celular.
- La replicación del ADN implica la generación de una nueva molécula de ácido nucleico, el ADN, crucial para la vida.
- La replicación del ADN es importante para regular adecuadamente el crecimiento y la división de las células.
- Conserva todo el genoma para la próxima generación.
Dr. Martin Passen, a dedicated nutrition educator with a master’s in nutrition education and nearing completion of a clinical nutrition and dietetics master’s. Passionate about sharing valuable information effectively.