Ejercicio resuelto de Replicación · Biología · La Rioja · 2025

Cuando explicamos la replicación del ADN utilizamos términos que indican cómo se da este proceso. Explique qué quiere decir que la replicación es:

a) Semiconservativa. [0,2 puntos]

b) Bidireccional. [0,2 puntos]

c) Que hay orígenes de replicación. [0,1 puntos]

d) Que se produce en dirección $5^{\mathrm{\prime }}\to 3^{\mathrm{\prime }}$. [0,2 puntos]

e) Que se forma una horquilla de replicación. [0,2 puntos]

f) Que necesita cebadores de ARN. [0,1 puntos]

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Semiconservativa.}}\mathbf{\text{[0,2}}\mathbf{\text{puntos]}}$

Que cada una de las dos moléculas hijas conserva una de las dos hebras de la molécula original y lleva una hebra de nueva síntesis. Ninguna de las dos hijas es enteramente nueva ni enteramente antigua. Lo demostraron Meselson y Stahl en 1958 marcando el ADN con nitrógeno pesado y separando por densidad las moléculas de las sucesivas generaciones.



$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{Bidireccional.}}\mathbf{\text{[0,2}}\mathbf{\text{puntos]}}$

Que a partir de cada punto donde comienza la replicación esta avanza en los dos sentidos a la vez, y no en uno solo. De cada origen salen dos horquillas de replicación que se alejan en direcciones opuestas, de modo que se forma una burbuja de replicación que va creciendo por sus dos extremos hasta encontrarse con las burbujas vecinas.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{Que}}\mathbf{\text{hay}}\mathbf{\text{or}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{genes}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{replicaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n.}}\mathbf{\text{[0,1}}\mathbf{\text{puntos]}}$

Que la replicación no empieza en cualquier punto, sino en secuencias concretas del ADN que las proteínas iniciadoras reconocen, ricas en adenina y timina porque ahí la doble hélice se abre con más facilidad. Una bacteria tiene un solo origen en su cromosoma circular; un cromosoma eucariota tiene muchos, repartidos a lo largo de su longitud, lo que permite replicar en pocas horas una molécula de ADN enorme.

$\mathbf{\text{d)}}\mathbf{\text{Que}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{produce}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{direcci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathrm{<mrow><msup><mn\; mathvariant="bold">5</mn><mo\; mathvariant="bold"\; lspace="0em"\; rspace="0em">\prime </mo></msup><mo>\to </mo><msup><mn\; mathvariant="bold">3</mn><mo\; mathvariant="bold"\; lspace="0em"\; rspace="0em">\prime </mo></msup></mrow>}\mathbf{\text{.}}\mathbf{\text{[0,2}}\mathbf{\text{puntos]}}$

Que la ADN polimerasa solo sabe añadir nucleótidos sobre un extremo $3^{\mathrm{\prime }}$ libre, de manera que la hebra nueva crece siempre de $5^{\mathrm{\prime }}$ a $3^{\mathrm{\prime }}$ y lee la hebra molde de $3^{\mathrm{\prime }}$ a $5^{\mathrm{\prime }}$.

Como las dos hebras del ADN son antiparalelas, esa restricción obliga a que una hebra nueva —la conductora— se sintetice de forma continua, siguiendo el avance de la horquilla, mientras que la otra —la retardada— se sintetice a trozos, en dirección contraria al avance: son los fragmentos de Okazaki, que después empalma la ADN ligasa.

$\mathbf{\text{e)}}\mathbf{\text{Que}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{forma}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{horquilla}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{replicaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n.}}\mathbf{\text{[0,2}}\mathbf{\text{puntos]}}$

Que en la zona donde la doble hélice se está abriendo las dos hebras se separan y el conjunto adopta la forma de una Y. En ella trabajan la helicasa, que rompe los puentes de hidrógeno; las proteínas SSB, que impiden que las hebras se vuelvan a aparear; la topoisomerasa, que elimina las tensiones de superenrollamiento que la apertura genera por delante, y la primasa y las ADN polimerasas, que sintetizan las hebras nuevas.

$\mathbf{\text{f)}}\mathbf{\text{Que}}\mathbf{\text{necesita}}\mathbf{\text{cebadores}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{ARN.}}\mathbf{\text{[0,1}}\mathbf{\text{puntos]}}$

Que la ADN polimerasa no puede empezar una cadena desde cero: necesita un extremo $3^{\mathrm{\prime }}$-OH libre al que añadir el primer nucleótido. Ese extremo se lo proporciona un cebador o primer, un fragmento corto de ARN que sintetiza la primasa. Después, otra ADN polimerasa retira los cebadores y rellena los huecos con ADN, y la ligasa sella las uniones.