Replicacion de ADN

REPLICACIu00d3N DEL ADN
El significado genético de la replicación es el de conservar la información genética.
La estructura del ADN en doble hélice permite comprender como dicha molécula
puede dar lugar a copias sin perder su conformación. En principio, las dos hebras
deberían separarse. Después, mediante la acción de otra enzima, a partir de
desoxirribonucleótidos sueltos y según lacomplementariedad de bases, podría irse
construyendo las hebras complementarias de las dos hebras “modelo” iniciales.

MODELOS DE REPLICACIÓN PROPUESTOS
Para explicar este proceso se propusieron tres hipótesis:
Hipótesis Conservativa. Propone que tras la duplicación, quedan, por un lado, las
dos hebras antiguas juntas y, por otro, las dos hebras nuevas también espiralizadas.
La HipótesisSemiconservativa sobre la duplicación del ADN se debe a Watson y
Crick. En ella se sostiene que, en las dos moléculas de ADN de doble hélice hijas,
una de las hebras sería la antigua y otra la moderna.
La Hipótesis Dispersiva supone que la primitiva molécula de ADN se fragmenta en
multitud de pequeños trozos, copiándose éstos y reuniéndose tanto los fragmentos
originales como las copias de modo quelas dos nuevas moléculas están formadas
por fragmentos antiguos y nuevos.

El experimento más definitivo para dilucidar cuál de estas tres hipótesis era la
correcta fue el de Meselson y Stahl en 1957. La hipótesis confirmada fue la
semiconservativa.

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REPLICACIÓN “IN VIVO” DEL ADN
La enzima que lleva a cabo la replicación del ADN es la ADN polimerasa, esta
enzima tiene unosrequerimientos específicos para trabajar, que le imponen
restricciones:
1. Sólo añade nucleótidos en la dirección 5’ 3’.
2. Necesita para poder empezar a copiar y unir nucleótidos un molde de ADN.
3. Necesita un pequeño trocito de ARN al cual unir los nucleótidos, ya que ella no
puede empezar a unir los nucleótidos sin tener una pequeña cadena ya formada.
4. Utiliza nucleótidos trifosfato.
Dadas lasnecesidades de esta enzima y sabiendo que la molécula de ADN está
formada por dos hebras antiparalelas, se plantea un problema en la cadena de ADN
que va en la dirección 5’ 3’, porque aquí la enzima estaría trabajando en la
dirección contraria, y sin embargo, se observa que las dos hebras se van replicando.

La solución al dilema la dio el desabrimiento, en 1968, por Okazaki de unosfragmentos constituidos por unos 50 nucleótidos de ARN y entre 1.000 y 2.000
nucleótidos de ADN, denominados fragmentos de Okazaki. Así se podía explicar
como se copia esta cadena, siendo de forma discontinua en la dirección 5’ 3’ y la
otra cadena de forma continua. También quedaba solucionado el problema de que la
enzima necesitara una cadena de ARN a la cual unir los nucleótidos.

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Veamosahora como se lleva acabo el proceso:


Existe una secuencia de nucleótidos en el ADN llamada origen de replicación
que actúa como señal de iniciación.



Las cadenas de ADN están unidas por puentes de hidrógeno, que debemos
romper para facilitar la separación de las cadenas para ser copiadas, esta
separación la lleva a cabo las enzimas helicasas.



Como el desenrollamiento de ladoble hélice da lugar a superenrollamientos en el
resto de la molécula, capaces de detener el proceso, se hace preciso la presencia
de las enzimas topoisomerasas que eliminen las tensiones en la fibra.



A continuación, para evitar que las dos hebras vuelvan a reunirse y formar los
puentes de hidrógeno se colocan unas proteínas llamadas SSB (Single-Strand
DNA Binding proteins), queestabilizan las cadenas sencillas.



El proceso es bidireccional, es decir, hay una helicasa trabajando en un sentido y
otra trabajando en sentido opuesto. Se forman pues las llamadas burbujas u ojos
de replicación.

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

Como ninguna ADN-polimerasa puede actuar sin cebador, interviene primero una
ARN polimerasa (primasa) que si lo puede hacer, sintetiza un corto fragmento de
ARN de...