La replicación del ADN corresponde a la duplicación del material genético, ya que el ADN se copia a sí mismo. Las dos hebras que componen la molécula se separan y guían la formación de hebras complementarias que las unirán.
El ciclo celular se puede dividir en dos momentos: interfase y división celular, por ejemplo, mitosis. La interfase, a su vez, es la fase más larga ya que presenta la replicación del ADN y los intervalos antes y después de la duplicación del material genético.
¿Qué es la replicación del ADN?
El ADN, que en las células eucariotas se ubica en el núcleo, contiene toda la información genética de un ser y su proceso de duplicación es importante para el crecimiento, reproducción y reparación celular.
Una molécula de ADN está formada por dos hebras que se complementan. Por ejemplo, si tenemos una cinta F y otra F outra, en el proceso de replicación las cintas se separan y se utilizan como moldes para formar cintas complementarias. Por tanto, la secuencia de nucleótidos de F determina la secuencia de una nueva hebra F 'y F' indica la composición de una nueva hebra F.
Antes de que las células se formen en la división celular, el contenido de la célula madre debe someterse a una duplicación para distribuirse. Por lo tanto, con la replicación del ADN se garantiza que las células hijas recibirán la misma información genética.
Estructura del ADN
O ADN, una doble hebra en forma de espiral (doble hélice), es un ácido nucleico formado por bases nitrogenadas, la pentosa desoxirribosa y el grupo fosfato. Esta estructura está unida por enlaces de hidrógeno entre las bases nitrogenadas, adenina (A), timina (T), citosina (C) y guanina (G), que forman los pares A-T y C-G.
Los enlaces fosfodiéster mantienen unidos los nucleótidos en la molécula de ADN. Los extremos de una hebra de ADN se clasifican como 5 'y 3' ya que corresponden al número de carbonos. de pentosa donde se ubican el grupo fosfato y el grupo hidroxilo (OH) que se unen en un enlace. fosfodiéster. En el extremo 5 'hay un grupo fosfato libre y en el extremo 3' hay un hidroxilo libre.
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Proceso de replicación del ADN
En resumen, la replicación del ADN ocurre en la dirección 5 '→ 3' y las hebras están separadas por la acción de enzimas, que rompen los enlaces entre las bases nitrogenadas y desenrollan las cadenas, abriendo el doble hélice.
A medida que se produce el desenrollamiento del ADN, otras enzimas actúan catalizando la síntesis de dos nuevas secuencias utilizando las hebras parentales como plantilla. Cada hebra creada se une a una hebra original de ADN. Por tanto, el proceso se clasifica como semiconservador.
El ADN es una molécula de doble hélice y, para duplicarla, el primer paso es descomprimir esta estructura mediante la acción de la enzima ADN helicasa. La helicasa reconoce el origen de la replicación y actúa rompiendo los enlaces de hidrógeno en las bases nitrogenadas A-T y C-G. Este proceso ocurre en varios puntos y forma "burbujas de replicación".
A medida que los enlaces se deshacen, es como la apertura de una cremallera, por lo que este paso muestra una estructura en forma de Y llamada horquilla de replicación, el punto de partida de la duplicación.
La enzima primasa es responsable de sintetizar una porción de ARN, llamada cebador. En esta etapa, varios imprimaciones se generan y se unen a la cadena para iniciar la síntesis de ADN.
La enzima ADN polimerasa es la enzima de replicación responsable de extender la nueva cadena agregando bases (A, C, G y T). Este paso se dirige desde el extremo 5 ', con un grupo fosfato, hasta el extremo 3', con un grupo hidroxilo. Esta fase se llama replicación continua.
Entre los imprimaciones unidos a la hebra original, se unen varias piezas de ADN y se denominan fragmentos de Okazaki. Como las secciones deberán unirse más tarde, esta fase se llama retrasada.
La enzima exonucleasa es responsable de eliminar la imprimaciones de las cintas originales después de formar cintas continuas y discontinuas. Para evitar errores de secuenciación se realiza una revisión y, si es necesario, una corrección mediante otra exonucleasa.
La enzima ADN ligasa hace que los fragmentos de ADN se unan y el ADN se secuencia en dos hebras continuas.
Ejercicios de replicación del ADN
Utilice las siguientes preguntas para poner a prueba su conocimiento de lo que acaba de aprender sobre la replicación del ADN.
Pregunta 1
¿Por qué la replicación del ADN se considera un proceso semiconservador?
Respuesta:
La replicación se considera un proceso semiconservador, ya que después de la duplicación las moléculas de ADN son que consiste en una cinta original y otra cinta complementaria formada utilizando la cinta original como molde.
Pregunta 2
Nombre al menos tres enzimas que desempeñan un papel en la replicación del ADN y qué papel desempeñan.
Respuesta:
ADN helicasa: descomprime la estructura del ADN rompiendo los enlaces de hidrógeno entre las bases nitrogenadas de la molécula para iniciar la replicación.
ADN primasa: responsable de sintetizar las porciones de ADN, llamadas cebadores, que se unirán a la hebra original de ADN.
ADN polimerasa: enzima de replicación responsable de extender la nueva hebra formada durante la replicación.
Pregunta 3
Observe los pasos del proceso de replicación del ADN.
I. Creación de horquillas de replicación
II. Unión libre de nucleótidos
III. Síntesis y acoplamiento de imprimaciones
IV. Vincular fragmentos y formar una hebra de ADN
La secuencia correcta según el orden en que suceden en la duplicación es:
a) II, I, IV y III
b) I, III, II y IV
c) III, II, IV y I
d) I, II, III y IV
Alternativa correcta: b) I, III, II y IV.
I. Creación de horquillas de replicación. Las enzimas helicasa inician el proceso separando las hebras de ADN.
III. Síntesis y acoplamiento de cebadores, que son piezas de ARN que actúan como iniciadores de duplicación.
II. Unión libre de nucleótidos. Las enzimas polimerasas unen nucleótidos libres a cebadores.
IV. Unión de fragmentos y formación de una hebra de ADN. La unión la realizan las enzimas ligasa.
pregunta 4
Al separar la doble hélice de una molécula de ADN, existe la siguiente secuencia de bases nitrogenadas de una de las hebras que se utilizará como plantilla: ATCGGTTA
La secuencia de la hebra complementaria que se producirá para unirse a la hebra original es:
a) TGCCAAT
b) CGATTGGC
c) TAGCCAAT
d) GCGTTAAC
Alternativa correcta: c) TAGCCAAT.
Las bases nitrogenadas siempre forman los mismos pares cuando se unen, es decir, la timina se une a la adenina (A-T) y la guanina se une a la citosina (G-C).
Por tanto, una secuencia de bases nitrogenadas ATCGGTTA se unirá a la secuencia TAGCCAAT, según la letra c.
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