2.1. Replicación del ADN
Como ya hemos dicho el ADN es la molécula que contiene la información necesaria para fabricar a un individuo y por lo tanto la encargada de transferir la información de un individuo a su descendencia. Para que esto pueda llevarse a cabo lo primero que tiene que ocurrir es que la molécula de ADN se duplique y pueda pasar una copia de ADN a cada célula hija.
Al proceso que da lugar a la duplicación del ADN se le llama REPLICACIÓN, tiene lugar en el núcleo y es realizado por un grupo de enzimas.
Una característica del proceso replicativo es que es semiconservativo, es decir, que cuando la hebra de ADN se abre para copiarse, alrededor de cada fragmento se fabrica el complementario y se van separando dos copias de ADN, cada una con una cadena antigua y otra de nueva.
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El proceso de replicación determina a su vez otros procesos importantes en la vida de una célula y, en general, en la vida de los seres vivos, que son la capacidad de dividirse y la capacidad de perpetuarse. La replicación del ADN es necesaria para que ambos procesos tengan lugar y se desarrollen normalmente.
LOS PARTICIPANTES EN LA REPLICACIÓN
Para que se lleve a cabo la replicación del ADN en las células se requieren los siguientes elementos:
- ADN original que servirá de molde para ser copiado.
- Topoisomerasas, helicasas: enzimas responsables de separar las hebras de la doble hélice.
- Proteínas SSB: tienen como misión estabilizar el ADN recién desenrollado, impidiendo que se vuelva a enrollar.
- ADN-polimerasa: responsable de la síntesis del DNA.
- ARN-polimerasa: fabrica los cebadores, pequeños fragmentos de RNA que sirven para iniciar la síntesis de DNA.
- ADN-ligasa: une fragmentos de DNA.
- Desoxirribonucleótidos trifosfato, que se utilizan como fuente de nucleótidos y además aportan energía.
- Ribonucleótidos trifosfato para la fabricación de los cebadores.
Imagen en Wikimedia Commons
de César Benito Jiménez bajo CC |
Durante la replicación es frecuente que se cometan errores y se incorporen nucleótidos que no están correctamente apareados. Es la ADN polimerasa la que actúa eliminando los nucleótidos mal apareados. Además, hay otros sistemas enzimáticos que revisan el ADN recién sintetizado y lo reparan.
Aunque el mecanismo de corrección de errores suele ser muy eficiente, a veces los errores no se corrigen y se producen mutaciones, que son cambios en la secuencia de bases del ADN. Estas mutaciones pueden ser heredadas por la descendencia y constituyen uno de los motores de la evolución.
REPLICACIÓN DEL ADN EN EUCARIOTAS
El proceso de la replicación en eucariotas posee las mismas fases —iniciación, elongación y corrección— y se desarrolla prácticamente de la misma forma que en procariotas, aunque existen algunas diferencias:
- En las células eucariotas existen cinco tipos de ADN polimerasas. Se denominan con letras griegas.
- Los cromosomas eucariontes contienen moléculas de ADN muy largas, por lo que, y para abreviar el proceso, la replicación se inicia de manera simultánea en varios puntos de cada cromosoma denominados replicones.
- Asociados a los cromosomas eucariontes se encuentran las histonas, proteínas básicas que no poseen los procariotas, y que durante la replicación también se duplican. Histonas junto con ADN forman el llamado nucleosoma. Parece ser que las nuevas histonas se incorporan a la hebra retardada, mientras que los viejos se quedan en la conductora.
Imagen cedida a la CEJA bajo CC
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 Imagen en Wikimedia Commons de César Benito Jiménez bajo CC |
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