Ejercicio resuelto de Replicación · Biología · 2021

Se deberá escoger TRES de las siguientes ocho cuestiones (3 puntos).

Indique el significado de las siguientes afirmaciones:

a) Las dos hebras de una molécula de ADN son antiparalelas. (0,2 puntos)

b) La replicación del ADN es semiconservativa. (0,3 puntos)

c) La replicación del ADN es bidireccional. (0,3 puntos)

d) La replicación del ADN se realiza mediante fragmentos de Okazaki. (0,2 puntos)

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Las}}\mathbf{\text{dos}}\mathbf{\text{hebras}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{mol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{cula}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{ADN}}\mathbf{\text{son}}\mathbf{\text{antiparalelas.}}\mathbf{\text{(0,2}}\mathbf{\text{puntos)}}$

Significa que las dos cadenas de la doble hélice discurren en sentidos opuestos: mientras una va de $5^{\mathrm{\prime }}$ a $3^{\mathrm{\prime }}$, la otra va de $3^{\mathrm{\prime }}$ a $5^{\mathrm{\prime }}$. Cada cadena tiene polaridad, porque los enlaces fosfodiéster unen siempre el carbono $5^{\mathrm{\prime }}$ de una pentosa con el $3^{\mathrm{\prime }}$ de la siguiente, de modo que un extremo queda con un fosfato libre y el otro con un hidroxilo libre. Enfrentar las cadenas en sentidos contrarios es lo que permite que las bases se apareen correctamente.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{La}}\mathbf{\text{replicaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{ADN}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{semiconservativa.}}\mathbf{\text{(0,3}}\mathbf{\text{puntos)}}$

Significa que cada una de las dos moléculas obtenidas conserva una hebra de la molécula original y lleva otra de nueva síntesis. Las dos hebras parentales se separan y cada una actúa como molde para construir su complementaria, con lo que la información se conserva íntegra en las dos moléculas hijas y ambas son idénticas a la de partida. Meselson y Stahl lo demostraron experimentalmente marcando el ADN de bacterias con nitrógeno pesado y siguiendo su densidad a lo largo de dos generaciones.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{La}}\mathbf{\text{replicaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{ADN}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{bidireccional.}}\mathbf{\text{(0,3}}\mathbf{\text{puntos)}}$

Significa que a partir de cada origen de replicación la síntesis avanza en los dos sentidos a la vez. En el punto de partida la doble hélice se abre formando una burbuja con dos horquillas de replicación, una en cada extremo, y ambas se desplazan en direcciones opuestas conforme se va copiando el ADN. La ventaja es evidente: en el mismo tiempo se duplica el doble de material. En los eucariotas, además, se abren simultáneamente miles de orígenes por cromosoma, y las burbujas crecen hasta encontrarse y fusionarse.

$\mathbf{\text{d)}}\mathbf{\text{La}}\mathbf{\text{replicaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{ADN}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{realiza}}\mathbf{\text{mediante}}\mathbf{\text{fragmentos}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{Okazaki.}}\mathbf{\text{(0,2}}\mathbf{\text{puntos)}}$

Significa que una de las dos hebras nuevas no se sintetiza de forma continua, sino en tramos cortos que se unen después. La causa es que la ADN polimerasa solo puede trabajar en sentido $5^{\mathrm{\prime }}\to 3^{\mathrm{\prime }}$, mientras que las dos hebras molde son antiparalelas. Sobre una de ellas la enzima puede avanzar en el mismo sentido en que se abre la horquilla, y la síntesis es continua: es la hebra conductora. Sobre la otra ha de trabajar en sentido contrario al avance de la horquilla, de modo que espera a que se abra un tramo, lo copia hacia atrás y vuelve a empezar; es la hebra retardada, y cada uno de esos tramos, que necesita su propio cebador, constituye un fragmento de Okazaki. La ADN ligasa los sella entre sí. Por eso se dice que la replicación es semidiscontinua.