Resumen de Replicación del ADN: Mecanismos y Enzimas

## Introducción La replicación del ADN es el proceso mediante el cual una molécula de ADN se copia para generar dos moléculas hijas idénticas. Ocurre durante la fase S del ciclo celular y garantiza que cada célula hija reciba una copia completa del material genético. > Definición: La replicación del ADN es la síntesis de dos moléculas de ADN hijas a partir de una hebra molde, conservando la información genética. ## Principio básico: modelo semiconservativo - El modelo semiconservativo indica que cada molécula hija conserva una hebra parental y una hebra nueva. > Definición: Replicación semiconservativa: cada ADN replicado contiene una hebra original y una hebra recién sintetizada. ## Etapas de la replicación (visión general) 1. Inicio (apertura de la doble hélice) 2. Desenrollamiento y estabilización 3. Síntesis de cebadores 4. Elongación (síntesis de nuevas hebras) 5. Eliminación de cebadores y relleno 6. Unión de fragmentos y terminación ## Inicio: reconocimiento y apertura - Orígenes de replicación (sitios específicos donde inicia el proceso). - En procariotas existe un sitio originario (ej. oriC). En eucariotas hay múltiples orígenes por cromosoma. > Definición: Origen de replicación: secuencia del ADN donde las proteínas iniciadoras se unen para comenzar la replicación. ## Desenrollamiento y estabilización - **Helicasa**: rompe los enlaces de hidrógeno y separa las dos hebras, formando la horquilla de replicación. - **Topoisomerasa**: alivia la tensión torsional provocada por el desenrollamiento; evita superenrollamientos. - **Proteínas SSB** (single-strand binding): se unen a hebras sencillas y las mantienen separadas e impiden el re-apareamiento. > Definición: Helicasa: enzima que separa las hebras de ADN rompiendo enlaces de hidrógeno entre bases. ## Síntesis de cebadores - **Primasa**: sintetiza cortos cebadores de ARN (primers) necesarios para que las ADN polimerasas puedan iniciar la síntesis. > Definición: Cebador (primer): pequeño fragmento de ARN que proporciona un extremo 3'-OH libre para la ADN polimerasa. ## Elongación: ADN polimerasas y direccionalidad - Las ADN polimerasas sintetizan la nueva hebra en dirección 5' → 3'. - La hebra líder (leading strand) se sintetiza de forma continua en dirección de la horquilla. - La hebra retardada (lagging strand) se sintetiza en fragmentos cortos llamados fragmentos de Okazaki. > Definición: Hebra líder: hebra sintetizada continuamente; Hebra retardada: hebra sintetizada de manera discontinua en fragmentos de Okazaki. Tabla comparativa: síntesis de hebras | Característica | Hebra líder | Hebra retardada | | --- | ---: | ---: | | Dirección de síntesis | Continua | Discontinua (fragmentos de Okazaki) | | Necesidad de cebadores | Uno inicial | Múltiples cebadores | | ADN polimerasa principal | ADN polimerasa III (procariotas) | ADN polimerasa III (procariotas) | ## Enzimas principales y funciones | Enzima / proteína | Función principal | | --- | --- | | Helicasa | Desenrolla la doble hélice rompiendo enlaces de hidrógeno | | Topoisomerasa | Alivia tensión torsional y separa moléculas al final | | Proteínas SSB | Mantienen hebras sencillas separadas | | Primasa | Sintetiza cebadores de ARN | | ADN polimerasa III | Añade nucleótidos en sentido 5'→3' formando la nueva hebra | | ADN polimerasa I | Elimina cebadores de ARN y los reemplaza por ADN (procariotas) | | RNasa H | Degrada cebadores de ARN integrados en híbridos ARN:ADN | | ADN ligasa | Une fragmentos de ADN formando enlaces fosfodiéster continuos | > Definición: ADN ligasa: enzima que forma enlaces fosfodiéster entre extremos adyacentes de ADN para crear una hebra continua. Fun fact: ¿Sabías que la replicación del ADN en bacterias puede completarse en unos 20 minutos, mientras que en células eucariotas grandes puede tardar varias horas debido al mayor tamaño del genoma?