Duplicación ADN

en la clase de hoy veremos el proceso de duplicación o replicación del ADN la clase de hoy desarrollaremos el tema duplicación del ADN la duplicación del la ADN es un proceso metabólico que ocurre en el núcleo de la célula se produce a partir de una molécula de ADN y a través del proceso se produce dos moléculas idénticas de ADN el proceso ocurre durante la fase s del ciclo celular e intervienen diferentes factores químicos y celulares en primer lugar veremos un una breve descripción del control del ciclo celular acá representamos el ciclo celular con sus fases

el ciclo cular tiene una fase g1 una fase s donde ocurre la división la duplicación del ADN una fase G2 y la mitosis con sus diferentes fases una célula encara la fase g1 luego durante la fase se duplica el ADN en la fase G2 empieza a prepararse y acá durante la mitosis va a generar dos células idénticas bien concentremos Ahora brevemente en el proceso de duplicación que como dijimos ocurre durante la fase s del ciclo celular necesitamos para ello una molécula de ADN que va a actuar como molde es decir las moléculas que están en

el núcleo de la célula y luego una serie de enzimas que se conocen como helicasa primasa deap poim merasa denal gasa topoisomerasas ribonucleasas y telomerasas veremos esquemáticamente la acción de cada una de ellas el ADN como ya sabemos es una doble hebra complementaria y antiparalela durante el proceso de duplicación cada hebra sirve como molde para generar una nueva hebra que por cuestiones digamos de representación se colocó en color rojo por lo tanto a partir de cada una de las hebras se forma dos moléculas donde Cada molécula hija lleva una hebra de la hebra madre y

la otra que se ha hecho nueva por esta razón al proceso de duplicación o replicación se dice que es semiconservativo Es decir Cada molécula va a conservar la mitad de la molécula que se utilizó como molde las enzimas que actúan en el proceso de duplicación funcionan teniendo en cuenta los extremos si recordamos la estructura del ADN esto es una doble hebra complementaria y antiparalela antiparalela quería decir que mientras una de las cadenas tenía el extremo 5 prima libre en el otro extremo tiene el 3 prima y la hebra complementaria tiene los extremos al revés las

enzimas encargadas de la replicación como vemos acá se van a ubicar sobre la hebra y van a utilizar la hebra como mold y van a realizar diferentes acciones una cosa importante es que estas enzimas cuando se mueven siempre lo hacen desde el extremo 3es prima al extremo 5 prima de la hebra que utilizan como molde y van a ir generando una nueva cadena que por supuesto es antiparalela y la sintetiza en sentido 53 en en la en la hebra complementaria el movimiento será en sentido contrario veamos entonces la acción de las enzimas en primer lugar

actúa una enzima que conocemos como helicasa la helicasa es una enzima que se encarga de romper los puentes de hidrógeno entre las las bases nitrogenadas complementarias de pares de base y al desplazarse sobre la hebra en los sentidos mencionados lo que produce es una separación y forma lo que se llama una ampolla de duplicación o dos horquillas de duplicación como vemos acá Una vez que se produjo la ampolla las bases nitrogenadas de esta hebra han quedado sin otra base complementaria lo mismo pasa con esta cosa que no ocurre en esta zona del ADN donde Todavía

están todos los puentes de hidrógeno formado entre las bases complementarias si ahora ampliamos un sector de esta hebra que podría ser esto acá en el sentido tres a cco van a actuar ahora dos enzimas una es la enzima primasa que es una enzima que va a utilizar nucleótidos trifosfato que tienen ribosa es decir que esta enzima es una enzima que sintetiza rna por eso las bases nitrogenadas van a ser adenina uracilo guanina y citosina luego en color rojo hemos representado a un enzima que utiliza nucleótidos pero que son desoxinucleótidos cuyas bases son adenina timina guanina

y citosina estas enzimas van a ir generando utilizando la hebra como molde van a ir sintetizando una nueva hebra veamos Cómo funciona el sistema en primer lugar la primasa va a recorrer la hebra y va a ir sintetizando una hebra de rna que es complementario a la hebra madre luego la primasa se va a retirar y la dna polimerasa se va a ubicar a continuación de esta porción de ARN conocida como primer o cevador para formar una cadena de ADN complementaria al ADN que utilizamos como molde Si vemos acá un poco ampliado acá vamos haciendo

una reseña de las enzimas que van participando la helicasa como dijimos era la encargada de formar la horquilla la primasa fue la encargada de formar el primer y la dna polimerasa la encargada de eh formar la hebra que Se generó a partir del primer en la hebra de arriba se fue sintetizando en este sentido y en la hebra de abajo se fue sintetizando en este sentido porque siempre van en el sentido 35 de la hebra que utilizan como molde acá tenemos una nueva enzima que entra a jugar que son las topoisomerasas las topoisomerasas actúan sobre

los sectores básicamente donde todavía hay doble hebra para evitar las torsiones que se van produciendo como consecuencia de la formación de la ampolla de duplicación como vemos acá las helicasa vuelven a actuar y rompen puentes de hidrógeno ampliando la ampolla de duplicación al ampliarse la apoya de duplicación las dna polimerasas van a avanzar sintetizando una nueva porción de ADN hasta encontrarse con la parte de la horquilla donde no pueden avanzar Entonces como hemos visto la duplicación comienza con un primer y luego hay una porción de ADN que se va sintetizando hasta llegar a la horquilla

y lo mismo pasa de este lado el problema son las zonas que han quedado con simple hebra entonces en esta zona vuelve entrar una rna polimerasa que hace un pequeño primer nuevamente luego se retira la rna polimerasa entra la dna polimerasa y sintetiza un nuevo sector en este lado va a ocurrir en sentido contrario a estos sectores a estas porciones cortas de Prime y dna se llama fragmentos de okasaki Entonces como podemos ver desde este sector que se inició la duplicación Se generó un primer y esta hebra fue avanzando Y es de imaginarse que cuando

la helicasa vuelva a abrir acá esta va a poder seguir avanzando lo mismo va a pasar para acá salvo que en este sector se va a ir haciendo de atramos porque las encimas siempre se mueven para allá nunca pueden venir para atrás copiando en este otro tramo va a pasar exactamente lo mismo acá va a actuar una primasa y luego una adna polimerasa como podemos ver acá la alcasa vuelve a abrir Entonces esta dna polimerasa avanzó y este sector se fue llenando con fragmentos de okasaki esta avanzó hasta la horquilla y este sector se fue

llenando con fragmentos de okasaki acá vemos cómo quedamos del proceso anterior y hacemos entrar en juego una nueva enzima que es una dna polimerasa que tiene dos acciones con una enzima sintetiza dna y con la otra degrada rna entonces se ubica en este sector cuando esta enzima se mueva va a ir degradando esta molécula de rna y va a ir sintetizando el nuevo dna acá vemos este sector ampliado entonces a medida que esto avance Va a ir degradando el rna y esta Va a ir sintetizando dna como podemos ver ahí va el eliminando fragmentos de

rna y sintetizó un trozo de dna ahora va a entrar una nueva enzima en juego que es la dna ligasa para ello debe salir esta enzima cuando salga acá queda un espacio que es la unión de dos nucleótidos que no se ha establecido y necesita la formación de un enlace fosfodiester por lo tanto esta dna ligasa se va a Ubicar en ese sitio y va a producir la unión Una vez que se produjo La Unión se retira y por lo tanto así nos ha quedado como podemos ver se ha eliminado el fragmento de okasaki esto

que hemos explicado en este sector va a ocurrir en todos estos sectores y por lo tanto todo va a quedar Unido y todo va a ser ADN conduciendo a que a partir de una molécula t tengamos dos moléculas hijas idénticas lo que puede ocurrir es que en los extremos de las moléculas de ADN no se complete con la eh enteramente la síntesis de la molécula produciendo un acortamiento de estos sectores que son los telómeros por lo tanto una última encima puede actuar reparando y completando esas zonas faltantes Y esa encima se la conoce como telomerasa