El ácido desoxirribonucleico (ADN) es el modelo que transporta la información genética de una generación a la siguiente. Cada célula de su cuerpo contiene 46 cromosomas (23 de cada padre) que deben duplicarse fielmente antes de que la célula pueda dividirse. El proceso de replicación es notablemente eficiente, pero su duración varía dramáticamente entre organismos.

Conceptos básicos del ADN:estructura

El ADN es un polímero largo compuesto por cadenas principales alternas de azúcar y fosfato. Cada azúcar lleva una de las cuatro bases nitrogenadas (adenina, timina, citosina o guanina) que forman una secuencia única que codifica proteínas. Estas proteínas dictan tus rasgos físicos y funciones bioquímicas.

Conceptos básicos del ADN:replicación

Los cromosomas son complejos compactos de ADN y proteínas. En el corazón de cada cromosoma se encuentra una doble hélice de dos cadenas complementarias. La replicación es semiconservadora:cada cadena original sirve como plantilla para una nueva cadena complementaria, produciendo dos moléculas de ADN idénticas.

Lea más sobre la estructura, función e importancia del ADN.

Pasos generales de la replicación del ADN

1. Formación de horquilla de replicación. La enzima ADN helicasa desenrolla la hélice, creando una horquilla en forma de Y.
2. Colocación de la imprimación. Los cebadores de ADN marcan los puntos de partida de la ADN polimerasa y guían la dirección de la síntesis.
3. Alargamiento. La ADN polimerasa añade nucleótidos complementarios a la cadena plantilla, extendiendo la nueva cadena.
4. Terminación. Una vez completada la síntesis, las exonucleasas eliminan los cebadores, la ligasa sella las mellas y las enzimas reparadoras de desajustes corrigen los errores. Finalmente, la telomerasa agrega repeticiones teloméricas para proteger los extremos de los cromosomas.

Replicación bacteriana

En procariotas como Escherichia coli , el cromosoma circular único contiene ~4,7 millones de pares de bases. La replicación comienza en un único origen y avanza bidireccionalmente, completándose en aproximadamente 40 minutos, aproximadamente 1000 bases por segundo. La revisión garantiza una fidelidad de un error por cada mil millones de bases.

Replicación Eucariota

Las células humanas albergan 46 cromosomas, cada uno con un promedio de 150 millones de pares de bases. Replicar un solo cromosoma a una velocidad de 50 pares de bases por segundo llevaría más de un mes. Sin embargo, los eucariotas inician la replicación en docenas de orígenes en cada cromosoma, lo que permite la síntesis simultánea y permite que todo el genoma finalice en aproximadamente una hora durante la fase S.

Los 46 cromosomas humanos se replican simultáneamente, coordinados por la maquinaria del ciclo celular.

Lea más sobre qué es un cromosoma.