Duplicación del ADN
Es el proceso por
el cual el ADN es copiado de manera precisa. Esta duplicación es semiconservativa,
lo que implica como los nucleótidos de las hebras opuestas se parean entre sí
de forma complementaria, cada hebra sirve de molde para la síntesis de la
cadena opuesta. El resultado implica dos dobles hélices de ADN, cada una
idéntica a la original y consistente en una cadena original de la molécula
progenitora y una cadena complementaria reciñen sintetizada.
El proceso se
duplicación implica la acción de varias enzimas y proteínas, así como de un ARN
cebador:
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helicasas: recorren la cadena de ADN desenrollándola.
Esto se da debido a que rompen los puentes de hidrógeno entre las bases.
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Proteínas
SSB: desestabilizan la
hélice, impidiendo que vuelva a formarse la hélice mientras se copian las
cadenas.
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ADN
polimerasa: catalizan la
acción de las subunidades nucleotídicas. Éstas pueden agregar nucleótidos sólo
en el extremo 3´de una cadena polinucleótidica en crecimiento, y esta cadena
debe estar pareada a la cadena que está copiando. Como sustrato se utilizan nucleótidos con 3
grupos fosfato, a medida que se enlazan los nucleótidos se pierden dos grupos
fosfato. La nueva cadena de ADN siempre se sintetiza en el sentido 5´3´.
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La ADN
polimerasa sólo puede agregar nucleótidos en el extremo 3´de una cadena de
nucleótidos ya existente. Esto se da debido a que previamente se sintetiza un
pequeño fragmento de ARN cebador en el punto de inicio de la
duplicación. Éste será luego degrada y sustituido por ADN cuando ya no sea mas
necesario.
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Ligasas: se encargan de unir los fragmentos de
OKAZAKI, dado que no se puede formar enlaces entre ellos.
La síntesis del ADN se da
en sentido 5´3´, lo que implica que la cadena que está siendo copiada se lee en
sentido 3´5´.
La duplicación del ADN comienza en sitios
específicos de la molécula denominados orígenes de duplicación, y ambas
cadenas se duplican al mismo tiempo en una estructura en forma de Y que se
conoce con el nombre de horquilla de duplicación. Ésta está en constante
movimiento a medida que el proceso avanza a cargo de dos moléculas de
polimerasa de ADN idénticas. Una agrega nucleótidos al extremo 3´ de una de las
nuevas cadenas, que siempre crece hacia la horquilla de duplicación. Esta
cadena puede formarse de forma continua y uniforme, por lo que se la denomina cadena
continua.
Una segunda molécula de ADN polimerasa
agrega nucleótidos al extremo 3´ de la otra cadena, a la que se le
denomina discontinua o rezagada. Esta crece en sentido opuesto a la
horquilla de duplicación. Debido a esto,
esta cadena debe sintetizarse en fragmentos cortos, a raíz de múltiples ARN
cebadores que se van sintetizando a medida que la horquilla de duplicación
avanza. Estos fragmentos, compuestos de
100 a 1000 nucleótidos, se denominan fragmentos de Okazaki. Al ser
copiada de la cadena 5´3´, la lectura se hace en sentido inverso cadena
opuesta, siendo siempre sintetizada la nueva cadena en sentido 5´3´. Cuando se
alcanza el ARN cebador sintetizado previamente, éste es degradado y sustituido
por ADN, gracias a la acción de la ADN polimerasa. Los fragmentos de Okazaki
son unidos entre sí a través de la acción de la enzima ligasa.
