ADN REPLICACIÓN

El ácido desoxirribonucleico (ADN) es el principal componente de los CROMOSOMAS, en él radica toda la información hereditaria. A su vez cada cromosoma se encuentra integrado por unidades de material hereditario llamados GENES.

La estructura del ADN fue descubierta por Watson, Crick y Franklin en Cambridge Inglaterra en 1953. El ADN esta formado por dos largas cadenas de nucleótidos colocados en forma de espiral paralela por lo que son estructuralmente independientes.

Cada una de las cadenas esta formada por cientos o miles de nucleótidos. Las bases púricas o pirimídicas están enlazadas por débiles puntes de hidrógeno. La unión de las bases se realiza sólo Adenina con Timina (A-T); la Citosina con la Guanina (C-G), es decir, una base púrica se enlaza con una base pirimídica : A-T, T-A, G-C, C-G.

Estructura.

Los monómeros o nucleótidos que forman los ácidos nucleicos, están formados, a su vez, por un grupo fosfato, un azúcar de cinco carbonos o pentosa que se une a una base nitrogenada púrica o pirimídica, La pentosa del ADN es la desoxirribosa y la pentosa del ARN es la ribosa.

Los nucleótidos se unen por medio de grupos fosfato, que enlazan al carbono número cinco de una pentosa con el carbono número tres de la pentosa siguiente, las bases nitrogenadas se conectan en el primer carbono del azúcar.

Las bases nitrogenadas púricas son la Adenina, y la Guanina; las pirimídicas son la Citosina y la Timina.

Replicación

A la replicación del ADN consiste en fabricar una copia de una de las cadenas de ADN.

1.- Cuando el ADN va a replicarse (fase S del ciclo celular), se estiran las cadenas espirales.

2.- Poco a poco, estas bandas se abren con presencia de una enzima que deshace los enlaces de hidrógeno.

3.- Cada cadena sirve como molde para que los nucleótidos que la forman se unan a nucleótidos nuevos que les corresponden de acuerdo con su base nitrogenada, es decir una base púrica sólo puede enlazarse con una pirimídica y viceversa.

4.- Al final resultan cuatro cadenas: las dos que sirvieron como molde más las dos nuevas. Cada cromátida tendrá en su ADN una cadena vieja y una cadena nueva; la vieja se le llama parental. A este fenómeno se le llama Replicación semiconservativa

La replicación del ADN comienza en lugares específicos de replicación que corresponden a los genes que contienen el código genético para la síntesis de una proteína.

La replicación se inicia cuando una enzima llamada Topoisomerasa se acopla a la doble hélice y la prepara para la separación de cada una de las cadenas, la cual se lleva a cabo por medio de otra enzima llamada Helicasa. Esta enzima deshace los puentes de hidrógeno de las bases nitrogenadas.

La replicación procede entonces, pero solo en la dirección 5' 3'. Estos números primados se refieren a los átomos de carbono de los azúcares de los nucleótidos, es decir la orientación 5' 3' corresponde a la unión del primer grupo fosfato con el carbono 5 del azúcar y el siguiente grupo fosfato se une al carbono 3 del azúcar y así sucesivamente.

En cambio, la hebra parental se orienta al revés, es decir el primer grupo fosfato se une al carbono 3 del azúcar y el siguiente grupo fosfato se une al carbono 5 del azúcar.

Una vez que la topoisomerasa orienta la doble hélice en la dirección correcta, la helicasa separa las cadenas, después, otra enzima llamada ADN polimerasa III, comienza a pegar los nucleótidos que se hallan presentes en el núcleo en forma suelta, de acuerdo con el alfabeto de bases de la cadena parental.

Debido a la orientación 5' 3' una de las cadenas siempre va retrasada con respecto a la otra y la síntesis de esta última cadena se produce en fragmentos denominados fragmentos de Okazaki. Otra enzima llamada ligasa se encarga de unir estos fragmentos, de tal manera que al final tenemos cuatro cadenas de ADN, una de las cadenas proviene del material parental y la otra en la nueva cadena sintetizada.

Asi pues, cuando se ha duplicado el DNA, la célula procede a su división (mitosis) con el material genético original. Cabe hacer notar que en este proceso puede haber errores de copia de alguna de las bases, dando origen a mutaciones que en muchos casos suelen ser fatales, toda vez que la información del código genético es muy precisa para la construcción de proteínas, y un error en la secuencia de las bases suele hacer que esta proteína no sea viable. Ante esta eventualidad, la replicación del ADN presenta mecanismos para la reparación de los errores en la copia, sin embargo algunas veces éstos no pueden ser corregidos.

Para ver una explicación muy completa este proceso ve los siguientes vídeos:

Replicación del ADN - Biología - Educatina

http://www.youtube.com/watch?v=5-JpkXwwCzM

Replicación del ADN avanzada I - Biología - Educatina

http://www.youtube.com/watch?v=IB3hwu9zyxs