Ejercicio resuelto de Replicación · Biología · Navarra · 2021

a) Explica la función de las siguientes enzimas: helicasa, DNA-polimerasa III, RNA-primasa, DNA-polimerasa I.
b) ¿En qué proceso intervienen?

$\textbf{a) Explica la función de las siguientes enzimas: helicasa, DNA-polimerasa III, RNA-primasa, DNA-polimerasa I.}$

La helicasa rompe los puentes de hidrógeno que unen las bases de las dos hebras y separa la doble hélice, abriendo la horquilla de replicación y haciendo accesibles los moldes. Las proteínas SSB se unen después a las hebras separadas para impedir que vuelvan a aparearse.

La RNA-primasa sintetiza los cebadores: fragmentos cortos de RNA complementarios del molde que proporcionan el extremo $3'$-OH libre sin el cual la DNA-polimerasa no puede empezar a trabajar. En la hebra conductora basta un cebador, mientras que en la retardada hace falta uno por cada fragmento de Okazaki.

La DNA-polimerasa III es la enzima replicativa principal en los procariotas: alarga la cadena a partir del cebador añadiendo desoxirribonucleótidos complementarios al molde, siempre en sentido $5'\rightarrow 3'$, y con gran velocidad y procesividad. Posee además actividad correctora de pruebas, que retira el nucleótido mal apareado que acaba de incorporar.

La DNA-polimerasa I se encarga del acabado: gracias a su actividad exonucleasa $5'\rightarrow 3'$ elimina los cebadores de RNA y rellena simultáneamente esos huecos con DNA. Después la DNA-ligasa sella las muescas que quedan entre fragmentos.

$\textbf{b) ¿En qué proceso intervienen?}$

En la replicación del DNA, que tiene lugar en la fase $S$ de la interfase y cuya finalidad es duplicar el material genético antes de la división celular, para que cada célula hija reciba una copia íntegra.

Es un proceso semiconservativo, porque cada molécula hija conserva una hebra de la original y una recién sintetizada; bidireccional, porque desde cada origen se abren dos horquillas que avanzan en sentidos opuestos; y semidiscontinuo, porque una hebra se sintetiza de manera continua y la otra en fragmentos de Okazaki, consecuencia directa de que las hebras son antiparalelas y de que la polimerasa solo trabaja en un sentido.