Resumen de Núcleo Celular Eucariota y Genética Básica

## Introducción El ADN (ácido desoxirribonucleico) es la molécula que contiene la información genética de los seres vivos. En células eucariotas, el ADN se organiza y compacta para caber en el núcleo y, durante la proliferación celular, debe duplicarse fielmente para ser repartido entre las células hijas. Este material explica la estructura básica del empaquetamiento del ADN y los pasos esenciales de la replicación cromosómica. ## Estructura y empaquetamiento del ADN ### Nucleosomas: unidad básica de la cromatina > Definición: Un nucleosoma es la unidad estructural de la cromatina en la que alrededor de un octámero de histonas se enrolla el ADN. - Un nucleosoma está formado por un octámero de histonas (dos copias de H2A, H2B, H3 y H4) y aproximadamente **147 pares de bases** de ADN que rodean este complejo proteico. - La disposición de nucleosomas hace que el ADN adopte una apariencia similar a una "cuenta de collar" y reduce su longitud en aproximadamente un tercio en este nivel de compactación. - Niveles adicionales de compactación (fibra de cromatina, bucles y finalmente cromosomas) generan las estructuras visibles durante la división celular. ### Importancia biológica - Compactación permite almacenar grandes longitudes de ADN en el espacio nuclear y regular el acceso a la información genética. - La estructura de la cromatina influye en procesos como replicación, reparación y control del acceso a secuencias específicas. Did you know que un solo nucleosoma envuelve alrededor de 1.65 vueltas de la doble hélice del ADN y protege ~147 pares de bases frente a nucleasas en experimentos de laboratorio? ## Replicación del ADN: visión general La replicación del ADN es el proceso por el cual una molécula de ADN se duplica para que ambas células hijas reciban una copia completa durante la división celular. ### Orígenes de replicación y burbujas - La replicación comienza en **orígenes de replicación**, secuencias cortas específicas del genoma donde se inicia el proceso. - Desde cada origen se forma una **burbuja de replicación**, una región donde las dos hebras de la doble hélice se separan por la ruptura de las interacciones entre bases. - Cada extremo de la burbuja presenta una **horquilla de replicación** (replication fork), donde se organizan las proteínas que sintetizan el ADN. > Definición: Una horquilla de replicación es la estructura en forma de Y en el extremo de una burbuja de replicación donde las dos hebras parentales se separan y sirven como moldes para la síntesis de nuevas hebras. ### Principales actores en la horquilla - **Helicasa**: desenrolla la doble hélice rompiendo puentes de hidrógeno entre bases. - **Proteínas de unión a cadena simple (SSB)**: estabilizan las hebras simples expuestas para evitar que se vuelvan a aparear. - **Primasa**: sintetiza un cebador corto de ARN necesario para que la ADN polimerasa empiece la síntesis. - **ADN polimerasa**: sintetiza la nueva hebra añadiendo nucleótidos en el extremo 3' del cebador. - **Ligasa**: une fragmentos de ADN discontinuos (por ejemplo, fragmentos de Okazaki). > Definición: Cebador (primer) es un corto fragmento de ARN sintetizado por la primasa que proporciona un extremo 3' libre para que la ADN polimerasa inicie la elongación. ### Sentido de síntesis y antiparalelismo - Las dos hebras parentales de la doble hélice son **antiparalelas**: una corre en sentido 5'→3' y la otra 3'→5'. - La **ADN polimerasa** solo puede añadir nucleótidos en sentido 5'→3' (es decir, extendiendo el extremo 3' del cebador). Tabla comparativa: cadena líder vs cadena rezagada | Característica | Cadena líder | Cadena rezagada | |---|---:|---:| | Dirección de síntesis relativa a la horquilla | Continua en sentido 5'→3' hacia la horquilla | Discontinua, se sintetiza en fragmentos en sentido opuesto a la apertura de la horquilla | | Tipo de fragmentos | Síntesis continua | Fragmentos de Okazaki (cortos) | | Necesidad de cebadores | Un único cebador inicial | Múltiples cebadores pa