La replicación del ADN

REPLICACIÓN

La replicación del ADN se dice que es semiconservativa, ya que cada cadena de la doble hélice funciona como molde para la síntesis de una nueva cadena complementaria. Este proceso nos lleva de una molécula de inicio a dos moléculas "hijas", en las que cada nueva doble hélice contiene una cadena nueva y una vieja.

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La replicación siempre comienza en lugares específicos del ADN, que se llaman orígenes de replicación, algunas proteínas especializadas reconocen el origen, se unen a este sitio y abren el ADN. Y conforme se abre el ADN, se forman dos estructuras en forma de Y llamadas horquillas de replicación, en conjunto conforman lo que se llama burbuja de replicación. Las horquillas de replicación se mueven en direcciones opuestas a medida que avanza la replicación.

Aquí tenemos una enzima que es la helicasa, el trabajo de la helicasa es permitir el avance de las horquillas de replicación "desenrollando" el ADN (rompiendo los puentes de hidrógeno entre los pares de bases nitrogenadas).

Encontramos también otras roteínas llamadas proteínas de unión a cadenas sencillas cubren las cadenas de ADN separadas cerca de la horquilla de replicación, impidiéndoles volver a unirse en una doble hélice.

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Una de las moléculas claves en la replicación del ADN es la enzima ADN polimerasa. La ADN polimerasa es responsable de la síntesis de ADN: Lo que hace es añadir nucleótidos uno por uno a la cadena creciente de ADN, e incorporan solo aquellos que sean complementarios al molde.

Aquí hay que destacar que esta ADN polimerasa Siempre necesita un molde, solo puede agregar nucleótidos al extremo 3' de la cadena de ADN ya que utilizan el grupo -OH libre en el extremo 3' como un "gancho" y añaden un nucleótido a este grupo en la reacción de polimerización. Y también es importante mencionar que no puede comenzar una cadena de ADN desde cero, sino que requieren de una cadena preexistente o segmento corto de nucleótidos que se llama cebador hecho por la primasa que proporciona un segmento 3' para que pueda comenzar.

Una vez que el cebador de ARN está en su sitio, la ADN polimerasa lo "extiende", añadiendo nucleótidos uno a uno para hacer una cadena nueva de ADN complementaria a la cadena molde.

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Las ADN polimerasas solo pueden hacer ADN en dirección 5' a 3, entonces, como Una doble hélice de ADN siempre es antiparalela, se necesita que una cadena corra en dirección 5' a 3', y que la otra corra de 3' a 5'.

Durante la replicación, una de las cadenas nuevas, la cadena líder se produce como un fragmento continuo, mientras que la otra que es la cadena rezagada, se hace en pequeños fragmentos, que son los fragmentos de Okasaki.

La cadena lider que va de 5' a 3', va hacia la horquilla de replicación y es un fragmento como tal ya que la ADN polimerasa se mueve en el mismo sentido que avanza la horquilla.

La cadena rezagada que va de 3' a 5' se aleja de la horquilla de replicación y crece en fragmentos porque conforme avanza la horquilla, lo que tiene que hacer la ADN polimerasa es que debe separarse y volver a unirse al ADN recién expuesto.

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TRANSCRIPCIÓN

La ARN polimerasa se usa para crear una secuencia de nucleótidos que se convertirá en el ARNm, esta ARN polimerasa necesita saber por dónde empezar y la forma en que lo sabe, es uniéndose a una secuencia del ADN conocida como "promotor" y cada gen va a tener un promotor asociado a él. Entonces la ARN polimerasa se une justo ahí.

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Una vez que se une puede separar las hebras de ADN, aquí la ARN polimerasa separa las hebras y luego codifica para el ARN, lo hace en una sola dirección, sólo puede añadir más nucleotidos en el extremo 3', así que codifica en la dirección de 5' a 3', se codifica la información complementaria de una de las cadenas, la cadena con la que el arn está interactuando la podemos llamar como la cadena molde, porque ese lado del ADN está actuando como una plantilla para la formación del ARN, pero si pensamos en la info que el ARN va acodificar, podemos ver que va a contener la misma información que la de ADN, ya que los nucleotidos son complementarios, como sabemos, la única diferencia entre el ARN y el ADN es que en el ARN no se encuentra la timina, sino un uracilo.

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Y aquí se pueden ver mejor lo que menciono de los nucléotidos.

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Y entonces ¿Cuándo se detiene esto? Esta ARN polimerasa seguirá avanzando por la cadena hasta que llega al "terminador", hay varias maneras en las que señala a la ARN polimerasa que es hora de detenerse, el ARNm que está codificado adopta una estructura en forma de horquilla, por lo tanto debe tener los pares de bases complementarios adecuados para formar esta estructura, esta impide que la polimerasa pueda continuar con su avance, por lo que "suelta" la cadena.

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A partir de aquí ya tenemos el pre-ARNm que todavía necesita ser procesado. ¿Y cómo va a ser procesado?

La caperusa 5' que es una guanina modificada

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