Replicaci N Del ADN

Replicación del ADN
El ADN no fue ampliamente aceptado como material genético sino hasta que James Watson y Francis Crick propusieron su modelo para la estructura de este ácido nucleico, el cual era extraordinariamente explicativo. La historia de cómo se determinó la estructura del ácido desoxirribonucleico, es uno de los capítulos más notables de la biología moderna. La importantísimacontribución de Watson y Crick fue integrar la información conocida del ADN en un modelo que demuestra cómo la molécula puede al mismo tiempo contener información y servir como su propia plantilla o patrón para autoduplicarse.

El ADN se encuentra en el núcleo de todas las células eucariotas y en el citoplasma de las células procariotas. Con contadas excepciones, como las neuronas, cada célula tiene lacapacidad de reproducirse y formar dos células iguales a sí misma, es decir, se duplica. Entonces, el ADN también debería tener esta capacidad. Pues así es, una característica esencial del ADN es su capacidad de duplicarse. Este proceso se conoce como replicación y por supuesto no sucede espontáneamente. Al igual que en la mayoría de los procesos biológicos, en la replicación intervienen diversasmoléculas y comprende varios pasos.


La molécula de ADN está formada por dos hilos, cada uno de los cuales contiene una secuencia de nucleótidos. Los nucleótidos de una cadena se unen por enlaces de hidrógeno, la adenina de un lado se aparea con la timina del otro. De forma similar, la guanina se aparea con la citosina. Por consiguiente, si se conoce el orden de las base de una de las cadenas, sepuede predecir la secuencia de bases de la cadena complementaria. De hecho, parte del proceso de duplicación del ADN se hace de esta manera. Durante la replicación, cada cadena sirve como patrón para fabricar una molécula nueva de ADN.


Después que Watson y Crick propusieron el modelo de doble hélice del ADN, se han sugerido tres modelos de replicación del ADN: el conservativo, semiconservativo y eldispersivo. En 1958 Matthew Meselson y Franklin Stahl se propusieron distinguir de manera experimental entre las siguientes posibilidades de replicación:

Conservativa: una célula hija tiene dos cadenas sintetizadas de nuevo y se conserva la hélice doble original.
Dispersiva: da lugar a dos células hijas cuyas cadenas contienen ciertos segmentos de ADN parantal y otros sintetizados de nuevo.Semiconservativa: cada hélice doble hija contiene una cadena parental y otra recién sintetizada.

Los resultados de sus experimentos confirmaron la replicación semiconservativa, la cual se muestra en la siguiente figura, hasta una segunda generación.


En el modelo de la doble hélice las dos cadenas de ADN están enrolladas una en la otra, como los hilos de una cuerda. Si se trata de separar los hilos,la cuerda debe rotar o apretarse más en las vueltas restantes. Se esperaría que ocurriera algo similar cuando las cadenas complementarias de ADN se separan para la duplicación. El desenrollamiento es efectuado por enzimas helicasas de ADN, las cuales recorren la hélice, desenrollando las cadenas a medida que avanzan. Una vez que las cadenas están separadas, proteínas desestabilizadoras de lahélice se unen por separado a cada cadena, impidiendo que vuelva a formarse la doble hélice mientras se copian las cadenas. Enzimas especiales llamadas topoisomerasas producen roturas en la molécula de ADN y después vuelven a unir cada cadena, liberando la tensión e impidiendo de manera eficaz la formación de nudos durante la replicación.


Un obstáculo importante para comprender la duplicación del ADNera el hecho de que las cadenas complementarias son antiparalelas (están dispuestas en sentidos opuestos). Como la síntesis del ácido procede sólo en el sentido 5’→3’ (lo cual significa que la cadena que está siendo copiada se lee en el sentido 3’→5’), al parecer sería necesario copiar una de las cadenas comenzando en un extremo de la doble hélice y la otra cadena comenzando en el extremo...