La replicación del ADN es un proceso complejo que garantiza la duplicación fiel del material genético antes de la división celular. Esto ocurre dentro del núcleo de las células eucariotas e implica varios pasos clave:
1. Reconocimiento de origen y relajación:
* La replicación comienza en sitios específicos llamados Orígenes de replicación . Estos son ricos en secuencias AT, que son más fáciles de separar debido a sus enlaces de hidrógeno más débiles.
* Proteínas iniciador Atar a estos orígenes, marcando el inicio de la replicación.
* helicasa Las enzimas luego descansan la doble hélice de ADN, rompiendo los enlaces de hidrógeno entre los pares de bases.
* Proteínas de unión de una sola cadena (SSB) estabilizar los hilos separados, evitando que se vuelvan a reclamar.
2. Síntesis de cebadores:
* Primase Sintetiza un imprimador de ARN corto, que proporciona un grupo hidroxilo 3 'gratuito para la ADN polimerasa para iniciar la síntesis.
* Este cebador es complementario a la cadena de plantilla y permite la adición de nuevos nucleótidos.
3. Alargamiento por la ADN polimerasa:
* ADN polimerasa , una enzima clave en la replicación, se une al hilo de la plantilla y al cebador.
* Agrega nucleótidos al extremo 3 'del cebador, siguiendo las reglas de emparejamiento de bases (A con T y C con G).
* La ADN polimerasa solo puede agregar nucleótidos en la dirección 5 'a 3', lo que lleva a un hilo continuo llamado Strand líder .
4. Síntesis de hilos rezagados:
* En el otro hilo, llamado retraso , la replicación ocurre discontinuamente debido a la direccionalidad de 5 'a 3' de la ADN polimerasa.
* Fragmentos cortos de ADN, llamados fragmentos okazaki , se sintetizan en la dirección 5 'a 3', usando cebadores de ARN.
* Cada fragmento de Okazaki se une al siguiente fragmento por ADN ligasa .
5. Revisión y reparación:
* La ADN polimerasa tiene una actividad de corrección de pruebas Eso le permite eliminar y reemplazar los nucleótidos no coincidentes, asegurando la precisión.
* Otros mecanismos de reparación, como la reparación de desajuste, mejoran aún más la fidelidad de la replicación.
6. Terminación:
* La replicación termina cuando se encuentran dos horquillas de replicación, completando la copia de toda la molécula de ADN.
* Los cebadores de ARN se eliminan y se reemplazan con ADN por ADN polimerasa I .
7. Pasos finales:
* ADN ligasa Se une a los espacios restantes entre los fragmentos de Okazaki en el hilo rezagado, creando una molécula de ADN continua.
* Las moléculas de ADN recién sintetizadas se enrollan en cromatina , el complejo de ADN y proteínas que constituyen cromosomas.
Enzimas y proteínas clave:
* Proteínas iniciadoras: Reconocer y vincular a los orígenes de la replicación.
* helicasa: Descansa la doble hélice de ADN.
* Proteínas de unión de cadena única (SSB): Estabilizar los hilos separados.
* Primase: Sintetiza cebadores de ARN.
* ADN polimerasa: Agrega nucleótidos al extremo 3 'del cebador.
* ADN ligasa: Se une a los fragmentos de Okazaki en el hilo rezagado.
En general, la replicación de ADN es un proceso altamente regulado y preciso que garantiza la duplicación fiel del material genético, lo que permite la división celular y la transmisión de información genética a las generaciones futuras.
