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Replicación del ADN, su estructura, sus características y enzimas que participan en este proceso.
Tipo: Resúmenes
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Subido el 21/10/2021
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El DNA es una estructura dinámica y puede adoptar in vivo diversas formas. Está constituido por dos cadenas de polidesoxinucleótidos que están orientadas en direcciones opuestas (antiparalelas) y giran alrededor de un eje común formando una doble hélice dextrógira. Las bases de purina y pirimidina están ubicadas en el interior de la hélice, mientras que las unidades de fosfato y de desoxirribosa, organizadas en cadena, lo están en el exterior. La A se empareja con la T mediante dos puentes de H y la G con la C mediante tres puentes de H. La secuencia de bases especifica
la formación de los puentes de H y éstos delimitan los surcos mayor y menor de la doble hélice.
La replicación consiste en la formación de dos cadenas de DNA a partir de una, siguiendo como modelo de copia las dos hebras de la molécula progenitora. Las propiedades fundamentales de la replicación del DNA y de los mecanismos utilizados por las enzimas que la catalizan han resultado ser básicamente idénticos en todos los organismos.
La replicación del DNA está gobernada por un conjunto de reglas fundamentales. Los primeros estudios sobre la replicación del DNA bacteriano y sus enzimas contribuyeron al establecimiento de una serie de propiedades básicas que son aplicables a la síntesis del DNA de todos los organismos.
Esta reacción es catalizada por varias enzimas, las ADN polimerasas , cada una con un tipo de actividad muy específica pero con una serie de requisitos de funcionamiento comunes, que son:
además, existen otros sistemas de corrección que actúan después de acabada la replicación, puede observarse la fidelidad y garantía del proceso. Existen tres polimerasas denominadas ADN polimerasa I (la primera que se describió), ADN polimerasa II y ADN polimerasa III. Si se comparan algunas características diferenciales entre ellas, se puede observar que la ADN polimerasa III es la más compleja. Está formada por diez subunidades diferentes y tiene una capacidad de polimerización infinitamente superior a cualquiera de las otras dos, siendo, por tanto, la principal enzima de la replicación. La ADN polimerasa I es importante por su tarea de corrección , capaz de realizarla tanto en la dirección descrita como en la dirección contraria, debido a que posee la actividad exonucleasa 5'→3', careciendo de la misma el resto de polimerasas.
Para la replicación se necesitan, aparte de las ADN polimerasas descritas, alrededor de 20 proteínas diferentes, el conjunto de las mismas se denomina sistema ADN replicasa o replisoma ya que aunque no formen una unidad física, constituyen una unidad funcional. Dentro de las enzimas que participan están:
En la cadena rezagada se forma un conjunto proteico en el que se localizan siete proteínas distintas además de la primasa (primosoma). Este grupo se desplaza a lo largo del molde de la hebra rezagada en dirección 5' →3' sintetizando a intervalos un corto cebador de ARN, al que se unirá ADN formado por la ADN polimerasa III. El hecho de que las direcciones de trabajo de la primasa y la polimerasa sean contrarias a la dirección de crecimiento de la hebra, y de que el proceso sea uniforme en ambas hebras, viene justificado por el hecho de que la ADN polimerasa III es una proteína dimérica. Esta enzima obliga a la cadena molde de la hebra retrasada a formar un bucle sobre la misma. De esta forma, la dirección de síntesis es la misma en ambas hebras. Al ir desarrollándose la polimerización el bucle aumenta hasta contactar con el fragmento de Okazaki previo, forzando a la polimerasa a separarse o disociarse y a recomenzar de nuevo el proceso dónde se ha formado el nuevo cebador y ella creará el nuevo bucle. En una fase posterior se eliminan los segmentos de ARN cebador, por acción de la actividad exonucleasa 5'→3' de la ADN polimerasa I, quien también se encarga de rellenar los trozos ocupados por el cebador. Por último, la ADN ligasa une los segmentos catalizando la formación de un enlace fosfodiéster.
Referencias Bibliográficas Blasco, I., Feduchi, E., Garcia, C. y Yañez, E. (2010). Bioquímica. Conceptos esenciales. (1 ed). Madrid: Medica Panamericana. Cox, M. M. y Nelson, D.L. (2015). Lehninger. Principios de Bioquímica. (6 ed). España: Ediciones Omega. Liberman, M. y Peet, A. (2018). Marks. Bioquímica Médica Básica. Un enfoque clínico. (5 ed). Barcelona: Wolters Kluwer