Mechanism of DNA Replication (Advanced)

Summary

Durante la replicación del ADN, ambas cadenas de la doble hélice sirven como plantillas para formar nuevas moléculas de ADN en un proceso complejo. La replicación ocurre en la horquilla de replicación, donde una enzima llamada helicasa separa las dos cadenas de ADN. La cadena líder se replica de manera continua, mientras que la cadena rezagada se organiza en fragmentos de Okazaki, replicándose de forma discontinua. Los fragmentos se ensamblan para formar la nueva cadena complementaria. Este proceso involucra varias enzimas y proteínas, pero se omiten detalles para evitar confusión.

Takeaways

• 😀 La replicación del ADN ocurre en el 'tenedor de replicación', una estructura en forma de Y donde se sintetizan nuevas hebras de ADN.
• 😀 La helicasa es la enzima encargada de separar las dos cadenas de ADN, desenrollándolas a alta velocidad.
• 😀 Las hebras de ADN separadas se denominan 'tres prima' y 'cinco prima', diferenciadas por la dirección en que se unen los nucleótidos.
• 😀 La hebra líder es la que se sintetiza de forma continua, usando la hebra original como plantilla en dirección 3' a 5'.
• 😀 La hebra rezagada se sintetiza en fragmentos llamados fragmentos de Okazaki, debido a su dirección opuesta (5' a 3').
• 😀 Los fragmentos de Okazaki se unen más tarde para formar una hebra continua, con la ayuda de enzimas como la ADN polimerasa.
• 😀 La ADN polimerasa agrega nucleótidos a las hebras de ADN nacientes, pero en la hebra rezagada lo hace de manera fragmentada.
• 😀 Los fragmentos de Okazaki se sintetizan 'hacia atrás', es decir, en dirección opuesta al movimiento general de la horquilla de replicación.
• 😀 Después de completar la síntesis de un segmento, este se libera y se prepara otro segmento para su replicación.
• 😀 Durante la replicación, las hebras de ADN monocatenarias son protegidas por proteínas de unión, para evitar que se re-ensamblen antes de tiempo.

Q & A

¿Qué ocurre durante la replicación del ADN?

Durante la replicación del ADN, ambas cadenas de la doble hélice actúan como plantillas para la formación de nuevas moléculas de ADN. La replicación ocurre en una región localizada llamada horquilla de replicación.

¿Qué es la horquilla de replicación?

La horquilla de replicación es una estructura en forma de 'Y' donde las nuevas cadenas de ADN son sintetizadas por un complejo multi-enzimático.

¿Cuál es la primera etapa de la replicación del ADN?

La primera etapa de la replicación del ADN es la separación de las dos cadenas por una enzima llamada helicasa.

¿Cómo funciona la helicasa en la replicación del ADN?

La helicasa gira el ADN entrante a gran velocidad (hasta 10,000 rpm en sistemas bacterianos) para desenrollarlo y separar las dos cadenas.

¿Qué diferencia hay entre las cadenas de ADN de tres prime (3') y cinco prime (5')?

Las cadenas de ADN se diferencian en la dirección en la que los nucleótidos se unen. La cadena 3' a 5' se considera la cadena líder, mientras que la 5' a 3' es la cadena rezagada.

¿Qué ocurre con la cadena líder durante la replicación?

La cadena líder (3' a 5') es dirigida hacia una enzima llamada ADN polimerasa, que la usa como plantilla continua para sintetizar la primera hebra de ADN hija.

¿Cómo se replica la cadena rezagada?

La cadena rezagada tiene una orientación opuesta (5' a 3') y requiere un mecanismo de replicación más complejo, que involucra la formación de fragmentos llamados fragmentos de Okazaki.

¿Qué son los fragmentos de Okazaki?

Los fragmentos de Okazaki son secciones cortas de ADN que se generan en la cadena rezagada y que se sintetizan en dirección opuesta a la de la replicación.

¿Cómo se ensamblan los fragmentos de Okazaki?

Los fragmentos de Okazaki se presentan a una segunda ADN polimerasa, que los sintetiza en la orientación preferida de 5' a 3'.

¿Qué sucede una vez que la replicación de una sección del ADN está completa?

Una vez que la replicación de una sección del ADN está completa, la sección terminada se libera y la siguiente sección se repone para continuar el proceso de replicación.