REPLICACIÓN DEL ADNEl significado genético de la replicación es el de conservar la información genética.

CONCEPTO:

La Replicación del ADN viene a ser un proceso complejo y altamente refinado en el cual la molécula de doble hélice del ADN se copia para producir dos moléculas de doble cadena. Se lleva a cabo en la Interface.La célula enfrenta tres puntos importantes para llevar a cabo el proceso de replicación:- Separar las dos moléculas de ADN- Síntesis del ADN del extremo 5’ al extremo 3’- Evitar errores de replicación.

PROPIEDADES:

- Es semiconservativa

- Es bidireccional

- Secuencial y Ordenada

- Utiliza sustratos activados

- Exacta

- Discontinua.

MODELOS DE REPLICACIÓN PROPUESTOS

Para explicar este proceso se propusieron tres hipótesis:

1.- HIPÓTESIS CONSERVATIVA.

Durante la Replicación conservativa se produciría un ADN completamente nuevo durante la replicación.

2.- LA HIPÓTESIS SEMICONSERVATIVA:

Propuesta por Watson - CrickEn la replicación semiconservativa se originan dos moléculas de ADN, cada una de ellas compuesta de una hebra del ADN original y de una hebra complementaria nueva. En otras palabras el ADN se forma de una hebra vieja y otra nueva.

3.- LA HIPÓTESIS DISPERSIVA

La replicación dispersiva implicaría la ruptura de las hebras de origen durante la replicación que, de alguna manera se reordenarían en una molécula con una mezcla de fragmentos nuevos y viejos en cada hebra de ADN.

El experimento más definitivo para dilucidar cuál de estas tres hipótesis era la correcta fue el de Meselson y Stahl en 1957. La hipótesis confirmada fue la semiconservativa.

REPLICACIÓN DEL ADN

La enzima que lleva a cabo la replicación del ADN es la ADN polimerasa, esta enzima tiene unos requerimientos específicos para trabajar, que le imponen restricciones: 1. Sólo añade nucleótidos en la dirección 5’3’. 2. Necesita para poder empezar a copiar y unir nucleótidos un molde de ADN. 3. Necesita un pequeño trocito de ARN al cual unir los nucleótidos, ya que ella no puede empezar a unir los nucleótidos sin tener una pequeña cadena ya formada. 4. Utiliza nucleótidos trifosfato.

ETAPAS DEL PROCESO DE REPLICACION

Hay que recordar que es circular y ocurre en tres etapas:

1ª etapa:

DESENRROLLAMIENTO Y APERTURA DE LA DOBLE HÉLICE EN EL PUNTO ORI.

Intervienen un grupo de enzimas y proteínas, a cuyo conjunto se denomina

replisoma

* Primero: Las cadenas de ADN están unidas por puentes de hidrógeno, que

debemos romper para facilitar el desenrollamiento de las cadenas para ser

copiadas, esta separación la lleva a cabo las enzimas helicasas.

* Segundo: actúan las girasas y topoisomerasas que eliminan la tensión

generada por la torsión en el desenrollamiento.

* Tercero: Actúan las proteinas SSBP (proteinas estabilizadoras de cadena

sencilla) que se unen a las hebras molde para que no vuelva a enrollarse.

2ª etapa. SÍNTESIS DE DOS NUEVAS HEBRAS DE ADN.

* Como ninguna ADN-polimerasa puede actuar sin cebador, interviene primero una ARN polimerasa (primasa) que si lo puede hacer, sintetiza un corto fragmento de ARN de unos 10 nucleótidos denominado primer que actúa como cebador.

* Actúan las ADN polimerasas para sintetizar las nuevas hebras en sentido 5´-3´, ya que la lectura se hace en el sentido 3´-5´.* Intervienen las ADN polimeras I y III, que se encargan de la replicación y corrección de errores. La que lleva la mayor parte del trabajo es la ADN polimerasa III.* Actúa la ADN polimerasa II, corrigiendo daños causados por agentes físicos.La cadena 3´-5´es leída por la ADN polimerasa III sin ningún tipo de problemas (cadena conductora). * La cadena 5´-3´ no puede ser leida directamente, esto se soluciona leyendo pequeños fragmentos (fragmentos de Okazaki) que crecen en el sentido 5´-3´y que más tarde se unen. Esta es la hebra retardada llamada de esta forma porque su síntesis es más lenta.

3ª etapa: CORRECCIÓN DE ERRORES

La enzima principal que actúa como comadrona, es la ADN polimerasa III, que corrige todos los errores cometidos en la replicación o duplicación. Intervienen otros enzimas como:* Endonucleasas que cortan el segmento erróneo.* ADN polimerasas I que rellenan correctamente el hueco.*ADN ligasas que unen los extremos corregidos

REPLICACIÓN DEL ADN EN EUCARIOTAS

Es similar a la de los procariontes, es decir, semiconservativa y bidireccional. Existe una hebra conductora que sintetiza de manera continua y la retardada de forma discontinua con fragmentos de Okazaki. Sin embargo, la replicación en eucariotas presenta ciertas peculiaridades:

El ADN de los eucariontes está fuertemente asociado a los octámeros de histonas, en forma de nucleosomas, por lo que además de replicarse el ADN, deben duplicarse también las histonas. Al parecer, tanto los nuevos nucleosomas como los antiguos se reparten de manera aleatoria entre las dos nuevas hebras hijas: en la retardada y en la conductora.

La longitud del ADN de un cromosoma eucariótico es mucho mayor que el ADN bacteriano, de ahí que no haya un único origen de replicación. Para que el proceso sea más rápido, existen numerosas burbujas de replicación a lo largo de cada cromosoma.