mapa conceptual replicación del ADN

Comprender el tema

La replicación del ADN es el proceso por el cual una célula duplica su material genético antes de dividirse. Es semiconservativa: cada molécula hija conserva una hebra original y una nueva. El mapa organiza las fases del proceso, las enzimas implicadas, como la helicasa y la ADN polimerasa, y las diferencias entre la hebra líder y la retrasada, además de los mecanismos que garantizan la fidelidad de la copia.

Mecanismo semiconservativo
Cada molécula hija de ADN conserva una hebra de la molécula original y una hebra recién sintetizada. Este modelo semiconservativo fue propuesto por Watson y Crick en 1953 y confirmado experimentalmente por Meselson y Stahl en 1958, quienes cultivaron bacterias con nitrógeno pesado y observaron cómo las moléculas híbridas aparecían tras una ronda de replicación. El resultado descartó los modelos conservativo, en el que una molécula hija sería totalmente nueva, y dispersivo, en el que las hebras originales quedarían fragmentadas entre las hijas.

Papel de las enzimas
La replicación depende de un conjunto de enzimas coordinadas. La helicasa separa las dos hebras rompiendo los puentes de hidrógeno, mientras las proteínas de unión impiden que se rebobinen. La primasa sintetiza un cebador de ARN, imprescindible porque la ADN polimerasa no puede iniciar la cadena por sí sola. La ADN polimerasa añade nucleótidos complementarios y, en muchos casos, revisa el trabajo eliminando nucleótidos mal apareados. La ADN ligasa une finalmente los fragmentos de Okazaki sellando las muescas del esqueleto azúcar-fosfato.

Hebra líder frente a hebra retrasada
Como la ADN polimerasa solo sintetiza en dirección 5' a 3', las dos hebras molde se copian de manera distinta. La hebra líder avanza de forma continua siguiendo a la horquilla de replicación. La hebra retrasada se sintetiza a saltos, en fragmentos cortos de Okazaki que se alejan de la horquilla y requieren un cebador cada uno. Esta síntesis semidiscontinua es característica de bacterias y eucariotas, aunque el número de orígenes de replicación difiere: uno en el cromosoma circular bacteriano y múltiples en los cromosomas lineales eucarióticos.

Fidelidad y mutaciones
La replicación es muy fiel, pero no infalible. La actividad correctora de la ADN polimerasa elimina la mayoría de los emparejamientos incorrectos, y existen mecanismos posteriores de reparación que corrigen errores residuales. Aun así, algunos errores escapan a la corrección y se convierten en mutaciones permanentes. Estas mutaciones pueden ser neutras, perjudiciales o, en ocasiones, ventajosas, y constituyen una fuente de variabilidad genética sobre la que actúa la selección natural. Por eso conviene evitar la idea simplificada de que toda mutación es dañina.