Ejercicio resuelto de Replicación · Biología · 2023

La reacción en cadena de la polimerasa (en inglés, polymerase chain reaction o PCR) es una técnica ampliamente extendida y generalmente indispensable en laboratorios de investigación tanto biológica, médica como forense. La figura adjunta representa la síntesis de una importante macromolécula relacionada con la información genética.



a) Identifica el tipo de macromolécula que está sometida al proceso esquematizado en la figura adjunta.
b) Indica el nombre de dicho proceso.
c) Identifica las estructuras señaladas con los números del 1 al 4
d) Indica cuál es el motivo por el cual la síntesis es continua en una cadena y discontinua en la otra.

$\textbf{a) Identifica el tipo de macromolécula que está sometida al proceso esquematizado en la figura adjunta.}$

El ADN, el ácido desoxirribonucleico. En la figura se reconoce la doble hélice con sus dos hebras antiparalelas, señaladas con los extremos $5'$ y $3'$.

$\textbf{b) Indica el nombre de dicho proceso.}$

La replicación del ADN, que es semiconservativa, bidireccional y semidiscontinua. Es el proceso que la técnica de la PCR reproduce artificialmente en el tubo de ensayo.

$\textbf{c) Identifica las estructuras señaladas con los números del 1 al 4}$

$\text{N.º}$	$\text{Estructura}$ 1	Fragmentos de Okazaki, los segmentos cortos de la hebra retardada 2	Cebadores o primers de ARN, por donde arranca cada tramo de síntesis 3	ADN polimerasa, que alarga cada cadena en sentido $5' \rightarrow 3'$ 4	Horquilla de replicación, donde la helicasa separa las dos hebras

$\textbf{d) Indica cuál es el motivo por el cual la síntesis es continua en una cadena y discontinua en la otra.}$

Porque la ADN polimerasa solo sabe trabajar en un sentido: únicamente puede añadir nucleótidos al extremo $3'$ libre de una cadena, de modo que sintetiza siempre en sentido $5' \rightarrow 3'$. Y las dos hebras del ADN son antiparalelas.

En consecuencia, sobre la hebra molde que la horquilla va dejando libre en sentido $3' \rightarrow 5'$ la enzima puede avanzar sin interrupción siguiendo a la horquilla: es la hebra conductora, de síntesis continua.

Sobre la otra hebra molde, la polimerasa debería avanzar en el sentido contrario al de apertura de la horquilla. Como no puede hacerlo, espera a que se abra un tramo nuevo, coloca un cebador y sintetiza hacia atrás un fragmento corto; el resultado son los fragmentos de Okazaki, que después la ADN ligasa une entre sí. Es la hebra retardada, de síntesis discontinua.