La replicación del DNA

Replicación del DNA Evento esencial en los organismos vivientes donde cada cadena del DNA de doble hélice actúa como molde o plantilla para la síntesis de una nueva cadena hija complementaria. En Eucariotes sucede durante la fase S del Ciclo Celular.

Representación esquemática de la Replicación del DNA

La replicación del DNA es semiconservativa ya que cada DNA hijo contiene una cadena proveniente del DNA parental ( azul ) y una cadena recién sintetizada (rojo ).

La formación de una Horquilla de replicación en el DNA parental constituye el punto de desenrollamiento y de síntesis simultánea y mantiene expuesto al molde de DNA a las proteínas de la replicación. Primosoma : Complejo formado por la helicasa y la primasa

En Eucariotes existen múltiples orígenes de la replicación independientes y en procariotes sólo hay uno. (Replicón).

Múltiples proteínas son requeridas para la Replicación Topoisomerasas, Helicasas, Primase (RNA polimerasa específica) , Proteína SSB (single-strand DNA binding proteins), Proteína clamp (sliding clamp de E. Coli ) o Antígeno nuclear de proliferación celular (PCNA- proliferating cell nuclear antigen de Eucariotes) DNA polimerasas y DNA ligasa.

Helicasa - Enzima que desenrrolla las cadenas del DNA permitiendo el acceso a la DNA polimerasa y formando la Horquilla de replicación. Está asociada a la primasa formando el primosoma. Topoisomerasas: Enzimas que liberan el stress de torsión por ruptura de una de las cadenas del DNA parental.

Topoisomerasa: Enzima que libera el stress de torsión por ruptura de una de las cadenas del DNA parental.

Proteínas que se unen a DNAs de cadena simple (SSB) - binds single-stranded DNA: Estabilizan las regiones de un sólo filamento del DNA parental facilitando el acceso y la actividad enzimática de la DNA polimerasa.

Primasa: Enzima que copia un fragmento de la cadena DNA parental haciendo un complementario de RNA , el cual sirve de cebador para que la DNA polimerasa comience a sintetizar la cadena naciente.

Una hebra del DNA se sintetiza en fragmentos y la otra de forma contínua, porque la DNA polimerasa sintetiza en la dirección 5’ 3’ 3’ 5’ Hebra adelantada o continua DNA parental 5’ 3’ 5’ Fragmentos de Okazaki 3’ 3’ Hebra retrasada o discontínua 5’ DNA polimerasa : Enzima que cataliza la polimerización de nucleótidos (dNTPs) según el molde de la cadena paternal.

Dos vistas de la DNA polimerasa III de E. Coli con DNA unido Dos vistas de la DNA polimerasa III de E. Coli con DNA unido. Esta enzima añade dNTPs ambas cadenas en formación (líder o contínua y retrasada o discontínua)

La DNA polimerasa I rellena las brechas entre Fragmentos de Okazaki, tiene también actividad de exonucleasa 3’ 5’ que corrige sus errores y actividad de exonucleasa 5’ 3’ que elimina al RNA cebador

DNA ligasa - Solda covalentemente las brechas de la hebra hija en la cadena retardada conformando al DNA de doble cadena.

replicación del DNA en la bacteria E.Coli. Esquema resumen de replicación del DNA en la bacteria E.Coli.

Bibliografía. ALbert, B. (2002) Molecular Biology of the Cell. 4th edn. New York: Garland Science. Lodish H (2000) Molecular Cell Biology, 4th edn. New York: Freeman ALbert, B. (1997) Essential Cell Biology. London: Garland Science. Darnell, J. (1990) Molecular Cell Biology, 2nd. ed., Scientific American Books, New York