Replicación del ADN

A simple vista, la vida de una célula (su ciclo celular) es bastante rutinaria.

Se está dividiendo activamente o se está preparando para dividirse en dos células hijas.

El ciclo celular propiamente dicho tiene una interfase, formada por las subfases G1, S y G2, durante la cual la célula se prepara para la división, y la mitosis, durante la cual la célula se divide activamente.

Durante la fase S, la célula realiza la replicación del ADN, que es cuando sus 46 cromosomas se duplican para que cada célula hija pueda obtener su propia copia del material genético.

Un cromosoma está formado por una sola molécula de ADN que tiene dos hebras, que se envuelven una alrededor de la otra para formar una doble hélice.

Cada hebra de ADN está compuesta por una secuencia de cuatro tipos de nucleótidos, que son las letras individuales o los bloques de construcción del ADN.

Los nucleótidos del ADN están formados por un azúcar (la desoxirribosa), un fosfato y una de las cuatro bases nucleicas (la adenina, la citosina, la guanina y la timina) o, comúnmente, A, C, G, T para abreviar.

Los nucleótidos de una hebra forman enlaces de hidrógeno con los nucleótidos complementarios de la otra hebra; en concreto, la A se une a la T mediante dos enlaces de hidrógeno y la C se une a la G mediante tres enlaces de hidrógeno.

Además, las dos cadenas de ADN también tienen una "dirección", es decir, una de ellas va del extremo 3' al 5', mientras que la otra va del extremo 5' al 3'.

Algo así como dos serpientes enroscadas, pero orientadas en distintas direcciones.

La replicación del ADN puede describirse como semiconservativa.

Esto significa que cada hebra de la doble hélice actúa como un "molde", a partir del cual se formará una nueva hebra complementaria.

Finalmente, el cromosoma original se dividirá en dos copias exactas, cada una de ellas formada por una de las hebras originales y otra de las nuevas.

En general, la replicación del ADN tiene 3 pasos: iniciación, elongación y terminación.

La iniciación comienza cuando un grupo de proteínas se une para formar el complejo de prerreplicación.

Este complejo de prerreplicación busca secuencias específicas de nucleótidos a lo largo de la cadena de ADN, llamadas orígenes de replicación.

Y sí, estamos hablando en plural.

Esto se debe a que nuestra cadena de ADN es tan larga que la replicación del ADN comienza en realidad en varios orígenes a lo largo de los cromosomas simultáneamente.

Estas secuencias especiales de nucleótidos tienen muchas bases A y T.

Dado que la A y la T están unidas por solo dos enlaces de hidrógeno, la enzima ADN helicasa lo tiene relativamente fácil para separar las dos cadenas.

Esto crea una horquilla de replicación, en la que las dos puntas de la horquilla son las dos hebras que están separadas entre sí.

Las hebras simples de ADN pueden volverse un poco inestables, por lo que para ayudar a que no se vuelvan a juntar, intervienen unas moléculas auxiliares llamadas proteínas de unión del ADN monocatenario que se unen a cada una de las hebras solitarias.

A medida que la ADN helicasa rompe los enlaces, los segmentos de ADN que se encuentran delante de ella comienzan a rebobinarse, lo que significa que la doble hélice se enrolla con más fuerza.

Puede probarlo con una amiga cercana que tenga el pelo trenzado: si separas la trenza por la mitad, las puntas quedan más apretadas.

Siempre y cuando sea una amiga y no una extraña, claro.

El enrollamiento excesivo del ADN ralentiza la replicación, por lo que la enzima ADN topoisomerasa trabaja por delante de la ADN helicasa para aflojar las espirales apretadas.

Lo consigue rompiendo suavemente una hebra, aflojando la tensión del rebobinado, y volviéndola a remendar, sin tensión.

El segundo paso es la elongación, y para ello necesitamos una nueva enzima: la ARN primasa.

Sí, es correcto, ahora hablamos de ARN.

Es como el ADN, utiliza ribosa en lugar de desoxirribosa en sus nucleótidos, y en lugar de timina, utiliza uracilo.