El ácido desoxirribonucleico (ADN) es la molécula de doble hélice altamente estable que comprende el material genético de la vida. La razón por la cual el ADN es tan estable es que está hecho de dos cadenas complementarias y las bases que las conectan. La estructura retorcida del ADN surge de grupos de fosfato de azúcar unidos por enlaces covalentes fuertes y miles de enlaces de hidrógeno más débiles que se unen a los pares de bases de nucleótidos de adenina y timina, y citosina y guanina, respectivamente.
TL; DR (Demasiado largo ; No se lee)
La enzima helicasa puede separar la molécula de doble hélice del ADN fuertemente unida, lo que permite la replicación del ADN.
La necesidad de separar hebras de ADN
Estas hebras fuertemente unidas pueden separarse físicamente, pero se unirían nuevamente en una doble hélice debido a sus lazos. Del mismo modo, el calor puede hacer que las dos cadenas se separen o se “derritan”. Pero para que las células se dividan, el ADN necesita ser replicado. Esto significa que debe haber una forma de separar el ADN para revelar su código genético y hacer nuevas copias. Esto se llama replicación.
El trabajo de DNA Helicase
Antes de la división celular, comienza la replicación de DNA. Las proteínas iniciadoras comienzan a desplegar parte de la doble hélice, casi como una cremallera que se descomprime. La enzima que puede realizar este trabajo se llama ADN helicasa. Estas helicasas de ADN descomprimen el ADN donde necesita ser sintetizado. Las helicasas hacen esto rompiendo los enlaces de hidrógeno del par de bases de nucleótidos que mantienen juntas las dos cadenas de ADN. Es un proceso que utiliza la energía de las moléculas de trifosfato de adenosina (ATP), que alimentan todas las células. No se permite que los hilos individuales vuelvan a un estado superenrollado. De hecho, la enzima girasa interviene y relaja la hélice.
Replicación del ADN
Una vez que la ADN helicasa revela los pares de bases, solo pueden unirse con sus bases complementarias. Por lo tanto, cada cadena polinucleotídica proporciona una plantilla para un nuevo lado complementario. En este punto, la enzima conocida como primasa inicia la replicación en un segmento corto o cebador.
En el segmento cebador, la enzima ADN polimerasa polimeriza la cadena de ADN original. Funciona en el área donde el ADN se está desenrollando, llamado tenedor de replicación. Los nucleótidos se polimerizan comenzando en un extremo de la cadena de nucleótidos, y la síntesis procede en una sola dirección de la cadena (la cadena "principal"). Nuevos nucleótidos se unen a las bases reveladas. La adenina (A) se une con timina (T) y la citosina (C) se une con guanina (G). Para la otra cadena, solo se pueden sintetizar piezas cortas, y estos se llaman fragmentos de Okazaki. La enzima ADN ligasa entra y completa la cadena "rezagada". Las enzimas "corrigen" el ADN replicado y eliminan el 99 por ciento de los errores encontrados. Las nuevas cadenas de ADN contienen la misma información que la cadena principal. Este es un proceso notable, que ocurre constantemente en muchos millones de células.
Debido a su fuerte enlace y estabilidad, el ADN no puede simplemente separarse por sí solo, sino que conserva la información genética para pasar a las nuevas células y descendientes. La enzima helicasa altamente eficiente hace posible la ruptura de la molécula de ADN tremendamente enrollada, para que la vida pueda continuar.
