La replicación del ADN - ácido desoxirribonucleico - ocurre antes de que una célula se divida para asegurar que ambas células reciban una copia exacta del material genético del padre. Si bien hay muchas similitudes en la forma en que las células procariotas y eucariotas replican su ADN, existen varias distinciones entre ellas, debido al diferente tamaño y complejidad de las moléculas, incluido el tiempo que lleva completar el proceso.
Diferencias Entre células eucariotas y procariotas
Las células procariotas son bastante simples en su estructura. No tienen núcleo, ni organelos ni una pequeña cantidad de ADN en forma de un solo cromosoma circular. Las células eucariotas, por otro lado, tienen un núcleo, múltiples orgánulos y más ADN dispuestos en múltiples cromosomas lineales.
Pasos en la replicación del ADN
La replicación del ADN comienza en un punto específico de la molécula de ADN llamado el origen de la replicación. En el origen, las enzimas desenrollan la doble hélice haciendo que sus componentes sean accesibles para la replicación. Cada hebra de la hélice se separa luego de la otra, exponiendo las bases ahora separadas para servir como plantillas para nuevas hebras. Un pequeño segmento de ARN - ácido ribonucleico - se agrega como cebador, luego se pueden ensamblar nuevas bases de nucleótidos que complementan las bases no apareadas para formar dos cadenas hijas próximas a cada cadena matriz. Este ensamblaje se logra con enzimas llamadas ADN polimerasas. Cuando el proceso se completa, dos moléculas de ADN se han formado idénticas entre sí y con la molécula original.
Similitudes entre la replicación de ADN procariota y eucariota
Los pasos para la replicación del ADN son generalmente los mismos para todos los organismos procariotas y eucariotas. El desenrollamiento del ADN se logra mediante una enzima llamada ADN helicasa. La fabricación de nuevas cadenas de ADN está orquestada por enzimas llamadas polimerasas.
Ambos tipos de organismos también siguen un patrón llamado replicación semi-conservativa. En este patrón, las hebras individuales de ADN se fabrican en diferentes direcciones, produciendo una cadena líder y una cadena rezagada. Los hilos rezagados se crean mediante la producción de pequeños fragmentos de ADN llamados fragmentos de Okazaki que eventualmente se unen. Ambos tipos de organismos también comienzan nuevas cadenas de ADN con un pequeño cebador de ARN.
Diferencias entre la replicación de ADN procariota y eucariota
Las diferencias entre la replicación de ADN procariota y eucariota están relacionadas en gran medida con los contrastes de tamaño y complejidad del ADN y las células de estos organismos. La célula eucariótica promedio tiene 25 veces más ADN que una célula procariota.
En las células procariotas, hay solo un punto de origen, la replicación se produce en dos direcciones opuestas al mismo tiempo, y tiene lugar en el citoplasma de la célula . Por otro lado, las células eucariotas tienen múltiples puntos de origen y utilizan una replicación unidireccional dentro del núcleo de la célula. Las células procariotas poseen uno o dos tipos de polimerasas, mientras que las eucariotas tienen cuatro o más.
La replicación también ocurre a una velocidad mucho más rápida en las células procariotas que en las eucariotas. Algunas bacterias tardan solo 40 minutos, mientras que las células animales como los humanos pueden tardar hasta 400 horas. Además, los eucariotas también tienen un proceso distinto para replicar los telómeros en los extremos de sus cromosomas. Con sus cromosomas circulares, los procariotas no tienen fines de sintetizar. Por último, la replicación corta en procariotas ocurre casi continuamente, pero las células eucariotas solo experimentan replicación del ADN durante la fase S del ciclo celular.
