Ejercicio resuelto de Replicación · Biología · 2023

La afroamericana Henrietta Lacks falleció en 1951 a causa de un tumor. Tras su muerte, algunas de sus células cancerosas se cultivaron en laboratorio. Sorprendentemente, estas se siguen dividiendo ininterrumpidamente por mitosis, originando un cultivo de células inmortales (conocidas como "Células HeLa"), que se utilizan en laboratorios de todo el mundo. [1,5 puntos]

a) Explique en qué consiste el proceso de replicación del ADN previo a la división mitótica.

b) ¿Cuál es la principal enzima en la replicación? ¿En qué sentido se desplaza sobre la hebra de ADN?

c) Compare la anafase mitótica y la anafase I meiótica, tomando como modelo una célula $2n = 8$.

$\textbf{a) Explique en qué consiste el proceso de replicación del ADN previo a la división mitótica.}$

La replicación consiste en obtener dos moléculas de ADN idénticas a partir de una sola, y tiene lugar en la fase S de la interfase.

Las helicasas rompen los puentes de hidrógeno y abren la doble hélice formando burbujas con dos horquillas de replicación, mientras las topoisomerasas eliminan las tensiones y las proteínas SSB impiden que las hebras vuelvan a unirse. Sobre cada hebra molde, la primasa sintetiza un cebador de ARN y la ADN polimerasa añade nucleótidos complementarios. Por último se retiran los cebadores, se rellenan los huecos y la ligasa sella las uniones.

El resultado son dos dobles hélices idénticas, cada una con una hebra antigua y otra nueva.

$\textbf{b) ¿Cuál es la principal enzima en la replicación? ¿En qué sentido se desplaza sobre la hebra de ADN?}$

La principal es la ADN polimerasa (la ADN polimerasa III en procariotas), que añade los desoxirribonucleótidos complementarios del molde y además corrige los errores gracias a su actividad exonucleasa.

Solo puede añadir nucleótidos sobre un extremo $3'$-OH libre, de modo que sintetiza la cadena nueva en sentido $5'\to 3'$ y, por tanto, recorre la hebra molde en sentido $3'\to 5'$.

$\textbf{c) Compare la anafase mitótica y la anafase I meiótica, tomando como modelo una célula } \boldsymbol{2n = 8}\textbf{.}$

$\text{Anafase mitótica}$	$\text{Anafase I meiótica}$ Se separan las dos cromátidas hermanas de cada cromosoma	Se separan los cromosomas homólogos de cada bivalente, con sus dos cromátidas Los cinetocoros hermanos se unen a fibras de polos opuestos	Los dos cinetocoros de un mismo cromosoma miran al mismo polo Migran a cada polo 8 cromosomas de una cromátida	Migran a cada polo 4 cromosomas de dos cromátidas Las células hijas son diploides, $2n = 8$, e idénticas	Las células hijas son haploides, $n = 4$, y genéticamente distintas

En la mitosis no hay reducción del número de cromosomas; en la anafase I sí la hay, y además los cromosomas que migran llevan segmentos recombinados en la profase I.