Ejercicio resuelto de Replicación · Biología · Cantabria · 2023

Haga un esquema de la replicación del ADN, señalando las diversas proteínas que intervienen en la misma y especificando su función. [1,25 puntos]

$\textbf{Haga un esquema de la replicación del ADN, señalando las diversas proteínas que intervienen en la misma y especificando su función. [1,25 puntos]}$

La replicación del ADN es el proceso por el que una molécula de ADN produce dos copias idénticas a ella. Es SEMICONSERVATIVA, porque cada molécula hija conserva una hebra de la madre y una de nueva síntesis; BIDIRECCIONAL, porque avanza en los dos sentidos desde cada origen; y SIMULTÁNEA en las dos hebras. Ocurre en la fase S de la interfase, en el núcleo.



Las proteínas que intervienen, en el orden en que actúan, y su función:

HELICASA. Rompe los puentes de hidrógeno entre las bases complementarias y separa las dos hebras, abriendo la horquilla de replicación. Es la que hace avanzar el punto de apertura.

TOPOISOMERASA, llamada girasa en las bacterias. Al abrirse la hélice, el ADN que queda por delante se superenrolla y la tensión acabaría bloqueando el avance. La topoisomerasa corta una de las hebras, deja que gire y la vuelve a unir, relajando ese superenrollamiento.

PROTEÍNAS SSB o estabilizadoras de cadena sencilla. Se unen a las hebras ya separadas y evitan que vuelvan a emparejarse entre sí o que formen horquillas, manteniéndolas accesibles como molde.

PRIMASA. Es una ARN polimerasa que sintetiza un CEBADOR corto de ARN, de unos diez nucleótidos, complementario del molde. Hace falta porque la ADN polimerasa no sabe iniciar una cadena desde cero: solo puede alargar una ya existente añadiendo nucleótidos a su extremo 3 prima.

ADN POLIMERASA III en procariotas, o las polimerasas delta y épsilon en eucariotas. Es la enzima central: recorre el molde y va añadiendo desoxirribonucleótidos complementarios, siempre en sentido CINCO PRIMA A TRES PRIMA. Tiene además actividad correctora de pruebas, que comprueba cada base incorporada y elimina las mal emparejadas, lo que reduce la tasa de error a menos de un nucleótido por cada mil millones.

ADN POLIMERASA I. Elimina los cebadores de ARN y rellena con ADN los huecos que dejan.

ADN LIGASA. Sella con enlaces fosfodiéster las muescas que quedan entre fragmentos consecutivos, dando continuidad a la hebra.

TELOMERASA, solo en eucariotas. Alarga los extremos de los cromosomas lineales: al eliminar el último cebador queda un hueco que ninguna polimerasa puede rellenar, porque no hay dónde apoyarse, y sin ella el cromosoma se acortaría en cada división.

El detalle que hay que ver en el esquema es la ASIMETRÍA de la horquilla, y es consecuencia directa de que la polimerasa solo pueda trabajar en sentido cinco prima a tres prima. Sobre el molde que se lee en sentido tres prima a cinco prima la síntesis puede ir seguida en la misma dirección en que avanza la horquilla, y da la HEBRA CONDUCTORA o continua, con un solo cebador. Sobre el otro molde, en cambio, la polimerasa tendría que ir en sentido contrario al avance, lo que es imposible; solo puede sintetizar a tramos, esperando a que la helicasa vaya abriendo y empezando cada tramo con su propio cebador. El resultado es la HEBRA RETARDADA o discontinua, formada por los FRAGMENTOS DE OKAZAKI, de unos mil o dos mil nucleótidos en bacterias y unos doscientos en eucariotas, que después la ligasa une entre sí. Cada fragmento crece cinco prima a tres prima, es decir, ALEJÁNDOSE de la horquilla, aunque el conjunto de la hebra progrese en el sentido del avance.