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Duplicación del ADN
El ADN es la molécula de la herencia en todos los organismos vivos (procariontes y eucariontes). Sin embargo, en el caso de los virus, el material genético puede ser ADN o ARN.

Todos los ADN están formados por dos muy largas cadenas helicoidales de bases nitrogenadas, que son:

A : adenina
G : guanina
T : timina
C : citosina


Estas bases se encuentranenrolladas a lo largo de un eje común. Las dos hebras de la doble hélice están dispuestas en direcciones opuestas, es decir, mientras una tiene dirección 5´  3´ la otra tiene dirección 3´  5´.

Ejemplo de una molécula de ADN: 5´ ACTCGGAATGC 3´
3´ TGAGCCTTACG 5´

Las dos cadenas permanecen juntas por enlaces dehidrógeno entre los pares de bases:

Adenina siempre se aparea con Timina (unidas por dos enlaces de hidrógeno)
Guanina está siempre apareada con Citosina (unidas por tres enlaces de hidrógeno).

De esto se desprende que una de las hebras de la molécula de ADN es la complementaria de la otra.

Toda la información genética o de la herencia es codificada por una secuencia precisa de bases alo largo de la hebra de ADN.



La mayoría de las moléculas de ADN tienen la característica de ser circulares.

Además el eje de la doble hélice de un ADN circular puede girar en sí mismo, formándose una superhélice. Esta estructura recibe el nombre de ADN sobreenrrollado, que es una forma más compacta que una molécula relajada (sin giro sobre su propio eje).



ADN relajadoADN sobrenrollado

Durante el proceso de duplicación de la molécula de ADN, lo primero que debe ocurrir es el desenrollamiento del ADN sobrenrollado y luego las dos hebras del ADN son separadas para que se pueda sintetizar una nueva molécula de ADN. Cada hebra padre actúa como patrón para la formación de la nueva hebra complementaria.

Síntesis de proteínas
Una vezdesenrollado la doble hebra de ADN, la enzima primasa coloca el ARN partidor y de ahí comienza la síntesis de la hebra hija por la acción de la enzima ADN polimerasa III. Recordemos que esta enzima es la responsable de la duplicación, mientras que la ADN polimerasa I actúa como enzima auxiliar sacando la hebra de ARN partidor y luego sintetizando el trozo faltante, además ella tambiénparticipa en la reparación del ADN.
Durante el proceso de duplicación del ADN circular (E.coli) se produce una estructura característica, formada por dos horquillas (o frentes) de duplicación.




La velocidad de síntesis en E.coli , es de 800 bases por segundo.





Otras proteínas del proceso de síntesis.

A continuación describiremos otras proteínas que participan en el proceso deduplicación del ADN:
HELICASA: son enzimas requeridas para desdoblar y abrir la molécula de ADN padre debido que esto no ocurre espontáneamente. Las helicasas requieren ATP como cofactor.
Dos diferentes helicasas han sido descritas, una de ellas se
mueve en dirección 3´ 5´ del ADN padre y recibe el
nombre de REP o HELICASA II o COPOL III ( subunidad
beta de la ADNpolimerasa III) y las otras se mueve en
dirección 5´ 3´, llamadas HELICASA I y III.

PROTEINAS QUE SE UNEN A HEBRA SIMPLE (SSB): Las hebras simples de ADN generadas por las helicasas son mantenidas separadas por la unión de las proteínas SSB a la hebra de ADN. (ver figura 3 y Tabla II)

ADN LIGASA es una enzima que cataliza la formación de enlaces fosfodiester entre polinucleótidospreformados. La ADN ligasa esta involucrada en la síntesis de ADN discontinua, uniendo los fragmentos de OKASAKI una vez que se ha reemplazado el partidor de RNA. Ellas también están involucradas en los mecanismos de reparación del ADN dañado. Existe un solo tipo de ADN ligasa en procariontes y dos en eucariontes; ambas funcionan en el núcleo.

Tabla II. Principales proteínas de la duplicación de...