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Replicación de ADN en eucariotas y procariotas

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Vídeo Explicativo

Docente: Eva

Resumen

Replicación de ADN en eucariotas y procariotas

¿Qué es la replicación del ADN?

La replicación del ADN consiste en la síntesis de dos moléculas de ADN idénticas a partir de una molécula de ADN progenitora.


Hipótesis sobre la replicación

Diferentes investigadores plantearon varias hipótesis para explicar cómo se produce la replicación:


1.

Semiconservativa

Una hebra de cada doble hélice proviene de la original, mientras que la otra es sintetizada de novo
2.

Conservativa

Se mantiene la doble cadena original y se forma otra completamente nueva
3.

Dispersiva

En cada doble hélice hay fragmentos de la original y fragmentos nuevos


La hipótesis semiconservativa, postulada por Watson y Crick y demostrada por Meselson y Stahl, sigue siendo la más aceptada actualmente. 


Replicación en procariotas

Proteínas de la replicación

Las principales proteínas que intervienen en la replicación procariota y sus funciones son:

ADN-polimerasas

Catalizar la formación de los enlaces fosfodiéster

Helicasas

Abrir la doble hélice de ADN

Topoisomerasas

Desenrollar la doble hélice de ADN

Primasas

Formación de cebadores de ARN

Proteínas SSB

Estabilizar la apertura del ADN

ADN-Ligasas

Unir fragmentos de ADN


Mecanismo de replicación en procariotas

Podemos diferenciar tres etapas en el mecanismo de replicación procariota:

​​Iniciación

Helicasas 
Separan las hebras del ADN rompiendo puentes de hidrógeno
Topoisomerasas
Eliminan las tensiones originadas por la separación de las hebras
Proteínas SSB
Estabilizan las cadenas sencillas fruto de la separación de las hebras

Elongación

Formación de nuevas hebras
Síntesis cadena adelantada
ADN-polimerasa III sintetiza la cadena en dirección 5´⟶3´5´ \longrightarrow 3´5´⟶3´​​
Síntesis cadena retardada
ARN primasa sintetiza el cebador
ADN-polimerasa III forma el fragmento de Okazaki
ADN-polimerasa I elimina los cebadores y rellena los huecos con nucleótidos de ADN
ADN-ligasa une los fragmentos de ADN

terminación

ADN-ligasa 
Une los fragmentos de Okazaki recién formados a la cadena de ADN retardada, formando una doble hélice


Replicación en eucariotas

La replicación en eucariotas presenta ciertas diferencias a las de procariotas, siendo sus principales características:

  • Presencia de varios replicones (orígenes de replicación) en su cadena. 
  • Cinco clases diferentes de ADN-polimerasas.
  • ADN asociado a histonas, las cuales se deben duplicar en la replicación. 
  • Disminución del tamaño de los telómeros en cada división.

Curiosidad: El acortamiento de los telómeros está asociado a procesos de envejecimiento y muerte celular. 


Fallos en la replicación y su reparación 

Cuando se produce cualquier daño sobre el ADN, existen sistemas de reparación en las células capaces de reparar el ADN y garantizar su correcta transmisión futura:

  • Detoxificación o reparación de mutaciones: las células pueden eliminar agentes mutágenos antes de que estos afecten al ADN.
  • Reparación directa: para evitar mutaciones, la célula revierte la causa que produce dicha mutación.
  • Reparación por escisión: reparación del ADN con sistemas enzimáticos. Las enzimas eliminan la parte o hebra dañada y sintetiza o reemplaza por otro el fragmento que falta.
  • Reparación de roturas de doble cadena: corrección de errores producidos por recombinaciones durante la replicación.


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Ácidos nucleicos y el ADN

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Ácidos nucleicos y el ADN

Expresión génica, transcripción, traducción y mutaciones

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Expresión génica, transcripción, traducción y mutaciones

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Replicación de ADN en eucariotas y procariotas

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Preguntas frecuentes

¿Qué son las proteínas SSB?

Son proteínas encargadas de estabilizar y mantener el ADN de cada cadena simple obtenido tras la separación de la doble hélice por acción de las helicasas durante la replicación.

¿Qué son las primasas?

Son las enzimas encargadas de sintetizar pequeños fragmentos de ARN en la cadena retardada llamados cebadores, que servirán para iniciar la replicación.

¿Qué son las helicasas?

Son las enzimas que abren la doble hélice de ADN durante el proceso de replicación.

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