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Replicación del DNA
Las principales funciones que debe cumplir un cromosoma son la de replicarse (producir copias de sí mismo), la de transmitirse de una célula a otra y de una generación a la siguiente y la de expresar la información que contiene.
El significado genético de la replicación es el de conservar la información genética, de manera que cuando una bacteria se divide, de lugar a unabacteria hija que contenga la misma información genética.
La replicación del DNA es el proceso de copiado de una molécula de DNA. Hace una copia exacta de la doble hélice del DNA.
Durante la replicación, cada cadena de DNA sirve como un templete para replicar una nueva hebra.
Características:
• Es semiconservativa porque cada una de las dos moléculas hijas conserva una cadena preexistente de lamolécula progenitora apareada con una cadena de reciente síntesis.
• Es bidireccional porque las dos horquillas de replicación avanzan en sentido opuesto a su punto de origen.
• Es semidiscontinua porque es continua en la cadena adelantada y discontinua en la retrasada.
• Es controlada enzimáticamente, asegurando así una alta fidelidad en la información que contiene la copia.

Una vez que secomprobó que el ADN era el material hereditario y se descifró su estructura, lo que quedaba era determinar como el ADN copiaba su información y como la misma se expresaba en el fenotipo. Matthew Meselson y Franklin W. Stahl diseñaron el experimento para determinar el método de la replicación del ADN. Tres modelos de replicación eran plausibles.
1. Replicación conservativa durante la cual seproduciría un ADN completamente nuevo durante la replicación.


2. En la replicación semiconservativa se originan dos moléculas de ADN, cada una de ellas compuesta de una hebra del ADN original y de una hebra complementaria nueva. En otras palabras el ADN se forma de una hebra vieja y otra nueva. Es decir que las hebras existentes sirven de molde complementario a las nuevas.



3. Lareplicación dispersiva implicaría la ruptura de las hebras de origen durante la replicación que, de alguna manera se reordenarían en una molécula con una mezcla de fragmentos nuevos y viejos en cada hebra de ADN.



El experimento de Meselson y Stahl en 1958 permitió demostrar que el mecanismo real se ajusta a la hipótesis de replicación semiconservadora. Para ello se hicieron crecer células deEscherichia coli en presencia de nitrógeno-15, un isótopo del nitrógeno más pesado de lo habitual. En consecuencia, el isótopo se incorporó a las cadenas de ADN que se iban sintetizando, haciéndolas más pesadas.
Una vez conseguido el primer objetivo, las células fueron transferidas a un medio que contenía nitrógeno-14, es decir, un medio más ligero, donde continuaron su crecimiento (división celular,que requiere la replicación del ADN). Se purificó el ADN y se analizó mediante una centrifugación en gradiente de cloruro de cesio, en donde hay más densidad en el fondo del tubo que en la parte media del mismo.
En la primera generación (figura 2.b) se obtuvo una única banda de ADN con densidad intermedia. En la segunda generación (figura 2.c) se obtuvieron dos bandas, una con densidad ligera yotra con densidad intermedia o híbrida. En la tercera generación se obtuvieron dos bandas, una ligera (con una abundancia del 75%) y otra intermedia (con el 25% restante).
La banda intermedia o híbrida representa una molécula de ADN que contiene una cadena pesada (original) y otra ligera (recién sintetizada). Las cadenas ligeras representan una molécula de ADN en la que las dos cadenas han sidosintetizadas (no existían aun cuando las células se pusieron en presencia de nitrógeno-15.
El hecho de que cada vez haya más moléculas ligeras y se mantenga el número de moléculas intermedias demuestra que la replicación del ADN es semiconservadora. Si fuera conservadora, aparecería siempre una banda pesada y el resto ligeras. Si fuera dispersante sólo aparecerían bandas híbridas de densidad...