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Replicación de ADN

Duplicación del material genético
Esquema de la Replicación de ADN

La replicación de ADN es uno de los mecanismos genéticos básicos que se dan en las células. Es sinónimo de Producción de ADN, Síntesis de ADN o Duplicación de ADN.

La replicación del ADN tiene lugar en el núcleo de las células eucariotas y en el citoplasma de células procariotas, ya que éstas últimas no poseen núcleo y su material genético en forma de ADN circular se encuentra disperso en el compartimiento citoplasmático.

Para que la replicación tenga lugar es necesaria la presencia de una molécula de ADN molde. De esta manera la Duplicación de ADN se inicia en un sitio de la doble hélice denominado Origen de Replicación. Este Origen está determinado por la presencia de una secuencia de nucleótidos específicos los cuales son reconocidos por unas enzimas llamadas ADN Helicasas, encargadas de romper los enlaces Puentes de Hidrógeno entre las bases nitrogenadas de la molécula bicatenaria de ADN. Así es que la hélice se va desenrrollando conformando una estructura denominada Burbuja de Replicación. Cada Burbuja contiene dos Horquillas de Replicación donde el proceso de duplicación se va desarrollando en dirección opuesta. Para que esta estructura se mantenga son necesarias dos moléculas más: las topoisomerasas, cuya función es evitar el superenrollamiento del ADN contiguo a la zona de replicación, y las Proteínas desestabilizadoras de la Doble Hélice (SSS) que se sitúan en la porción de la cadena despegada evitando que esta se vuelva a unir con la cadena complementaria, lo que sería su tendencia natural.

Una vez constituida la Burbuja de Replicación, la ADN polimerasa adquiere rotagonismo, ya que es la enzima encargada de formar las nuevas cadenas de ADN. Para poder actuar esta enzima requiere de 3 elementos básicos:

-Un molde de ADN

-Presencia de su sustrato, es decir, los nucleótidos en el medio.

-Un cebador: comprende una secuencia de ARN sintetizada por la ARN Primasa que le brinda un extremo 3´libre a la ADN Polimerasa. Esto es porque la ADN polimerasa no puede sintetizar ADN «de novo».

Otra particularidad de la ADN polimerasa es que sólo puede leer la cadena de ADN a replicar en el sentido 3´– 5´. Por lo tanto sólo puede sintetiza cadenas de ADN en dirección 5´– 3´. Esta característica no conlleva ningún problema adicional en una de las cadenas de la doble hélice (la que se lee en dirección 3´– 5), pero en la cadena complementaria´(la que se lee en dirección 5´– 3´), dada las características de estas cadenas de ser antiparalelas, la replicación no se podría llevar a cabo. Este inconveniente se resuelve sintetizando la cadena problemática de manera fragmentada o discontinua. Para ellos se utilizan múltiples cebadores a partir de los cuales la ADN polimerasa sintetiza fragmentos de ADN llamados Fragmentos de Okazaki. Por ello a ésta última cadena se la llama Cadena Rezagada, a diferencia de la anterior que se denomina Cadena Adelantada.

Para complementar la información anteriormente brindada les recomiendo este vídeo donde podrán visualizar el proceso de Replicación de ADN de manera detallada y muy gráfica.