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El ácido desoxirribonucleico (ADN) es la molécula de doble hélice altamente estable que lleva el modelo genético de la vida. Su estabilidad proviene de dos cadenas complementarias unidas por enlaces covalentes robustos en la columna vertebral de azúcar-fosfato y miles de enlaces de hidrógeno entre los pares de bases adenina-timina y citosina-guanina.
La enzima helicasa corta los enlaces de hidrógeno que mantienen unidas las dos cadenas, lo que permite que el ADN se replique.
Para que una célula se divida, cada cromosoma debe estar duplicado. Separar físicamente las hebras haría que se volvieran a hibridar, y el calor por sí solo desnaturalizaría la molécula. Por lo tanto, las células dependen de un mecanismo controlado impulsado por energía para desenrollar la doble hélice y exponer el código genético.
Antes de la replicación, las proteínas iniciadoras abren una pequeña región de la hélice, similar al inicio de una cremallera. Luego, la ADN helicasa toma el control, rompiendo los enlaces de hidrógeno entre bases complementarias. Este desenrollamiento consume ATP, la moneda energética universal de la célula. Una vez que las hebras son monocatenarias, la enzima girasa relaja cualquier superenrollamiento que de otro modo impediría un mayor desenrollamiento.
Después de que la helicasa expone las bases, cada hebra sirve como plantilla para una nueva hebra complementaria. La primasa establece un cebador de ARN corto en la horquilla de replicación, lo que permite que la ADN polimerasa agregue nucleótidos en la dirección 5'→3'. La cadena principal se sintetiza continuamente, mientras que la cadena retrasada se construye en fragmentos cortos de Okazaki que luego une la ADN ligasa. Las enzimas correctoras corrigen la mayoría de las coincidencias, asegurando la fidelidad del genoma copiado.
Debido a sus fuertes enlaces, el ADN no se rompe espontáneamente; la helicasa es esencial para su separación temporal durante la replicación, preservando la integridad genética para generaciones sucesivas.
