Replicacion de adn

Replicación del ADN
La replicación del ADN ocurre durante el normal ciclo de división celular. Debido a que el complemento genético de las células hijas resultantes debe ser igual que el de la célula madre, la replicación del ADN debe poseer un muy alto grado de fidelidad. El proceso entero de la replicación del ADN es complejo e implica múltiples actividades enzimáticas.
Los mecanismos de lareplicación del ADN fueron originalmente caracterizados en la bacteria E. coli, la cuál contiene 3 distintas enzimas capaces de catalizar la replicación del ADN. Éstas han sido identificadas como ADN polimerasa (pol) I, II, y III. La pol I tiene la actividad de replicación más abundante en E. coli pero tiene como su papel primario asegurar la fidelidad de la replicación a través de la reparacióndel daño y la incompatibilidad del ADN. La replicación del genoma de E. coli es el trabajo de la pol III. Esta enzima es mucho menos abundante que pol I, sin embargo, su actividad es cerca de 100 veces mayor que la de pol I.
Se han identificado 5 distintas ADN polimerasas en células eucarióticas, α, β, γ, δ y ε. La identidad de las enzimas individuales se relaciona con su localización subcelularasí, como su actividad replicativa primaria. La polimerasa de las células eucarióticas que es el equivalente de pol III de E. coli es pol-α. El equivalente de pol I en eucariotas es pol-β. La polimerasa-γ es responsable de la replicación del ADN mitocondrial.
La capacidad de las ADN polimerasas para replicar el ADN requiere de un número de proteínas accesorias adicionales. La combinación de laspolimerasas con varios de los accesorios de las proteínas produce una actividad identificada como holoenzima ADN polimerasa. Estas proteínas accesorias incluyen (no ordenado con respecto a importancia):
1. Primasa
2. Proteínas accesorias de procesamiento
3. Proteínas ligadas de un solo filamento
4. Helicasa
5. ADN ligasa
6. Topoisomerasas
7. Uracil-ADN N- glicosilasa
El proceso dereplicación del ADN comienza en los sitios específicos en los cromosomas denominados orígenes de la replicación, requiere de un iniciador (primer) que tiene un 3'-OH libre, y procede específicamente en la dirección 5'——>3' en ambos filamentos del ADN concurrentemente y resulta en el copiado del patrón de filamentos de una manera semiconservativa. La naturaleza semiconservativa de la replicación del ADNsignifica que los nuevos filamentos hijos sintetizados, siguen siendo asociados con sus respectivos filamentos patrones.
El gran tamaño de los cromosomas eucarióticos y los límites de la incorporación del nucleotido durante la síntesis del ADN, hacen necesario de que existan múltiples orígenes de replicación para completar la replicación en un período de tiempo razonable. La naturaleza exacta delos orígenes de la replicación en organismos eucarióticos mayores no es clara. Sin embargo, está claro que un origen de replicación de los filamentos del ADN deben disociarse y desenrollarse para permitir el acceso a la polimerasa del ADN. El desenrollamiento de las dos cadenas del ADN en el origen así como también en los filamentos mientras el proceso de replicación procede se lleva a cabo por laacción de las helicasas. Las regiones resultantes de filamentos simples del ADN son estabilizadas por la unión de las proteínas ligadoras de un solo filamento. Las regiones estabilizadas de un solo filamento son entonces accesibles a las actividades enzimáticas requeridas para proceder a la replicación. El sitio de los filamentos patrón desenrollados se denomina bifurcación de la replicación.Para que las polimerasas del ADN sinteticen ADN deben encontrar un 3'-OH libre que es el substrato para la anexión de los 5'-fosfato del nucleótido entrante. Durante la reparación del ADN dañado el 3'-OH puede presentarse de la hidrólisis del esqueleto de uno de los dos filamentos. Durante la replicación el 3'-OH es abastecido con el uso de un primer de RNA, sintetizado por la actividad de la...