Ejercicio resuelto de Replicación · Biología · 2021

La ADN polimerasa pudo influir en la evolución de los genomas y en la diversificación de la vida en la Tierra. El estudio, liderado por el CSIC, ha sido publicado en el último número de la revista Molecular Cell (Fuente: SINC). La replicación del ADN, es un proceso importante para la perpetuación de la vida.



a) ¿Cuál es la finalidad de la replicación?
b) ¿Por qué es tan importante que la replicación se produzca de forma fiel?
c) ¿En qué fase del ciclo celular se produce la replicación?
d) ¿Por qué se dice que la replicación es semiconservativa?

$\textbf{a) ¿Cuál es la finalidad de la replicación?}$

Obtener dos moléculas de ADN idénticas a partir de una, de modo que cada una de las dos células hijas reciba una copia completa de la información genética. La replicación es, por tanto, el requisito previo de cualquier división celular y el mecanismo que hace posible la continuidad de la vida de una generación a otra.

$\textbf{b) ¿Por qué es tan importante que la replicación se produzca de forma fiel?}$

Porque cualquier error que se cometa y no se corrija queda incorporado a la molécula hija y se transmite a partir de ahí a todas sus descendientes: se convierte en una mutación. Si ocurre en una célula somática puede alterar el control del ciclo celular y originar un tumor; si ocurre en una célula germinal se transmite a la descendencia del individuo.

Por eso la ADN polimerasa dispone de una actividad correctora que revisa cada nucleótido recién incorporado y sustituye los mal apareados, a la que se suman otros sistemas de reparación posteriores. Gracias a ello la tasa de error final es de aproximadamente un nucleótido equivocado por cada mil millones copiados. Conviene añadir, sin embargo, que una fidelidad absoluta tampoco sería deseable: sin los errores que escapan a la corrección no habría variabilidad genética y, con ella, la evolución sería imposible.

$\textbf{c) ¿En qué fase del ciclo celular se produce la replicación?}$

En la fase $S$ de la interfase, entre $G_1$ y $G_2$. Al terminar, la cantidad de ADN se ha duplicado y cada cromosoma consta ya de dos cromátidas hermanas, aunque el número de cromosomas no ha variado.

$\textbf{d) ¿Por qué se dice que la replicación es semiconservativa?}$

Porque cada una de las dos moléculas hijas conserva una de las hebras de la molécula original y lleva una hebra recién sintetizada. Las dos hebras parentales se separan y cada una sirve de molde para construir su complementaria, de manera que ninguna molécula hija es enteramente nueva ni enteramente vieja: la mitad de cada una procede de la madre. Así lo demostraron Meselson y Stahl marcando el ADN con nitrógeno pesado.