Replicación del ADN

1. Susana Bautista.
20-03-17

2. Introducción.
 La replicación del ADN consiste en la síntesis en una copia de una molécula de ADN; es
decir, a partir de una molécula de ADN se obtendrán dos moléculas idénticas.

La replicación del ADN produce una copia de sí mismo por medio de enzimas que además de
ser muy exactas poseen un sistema de reparación de errores. El mecanismo de replicación es
esencialmente el mismo en todas las células.
 Una vez que se comprobó que el ADN era el material hereditario y se descifró su estructura,
lo que quedaba era determinar como el ADN copiaba su información y como la misma se
expresaba en el fenotipo.
 Matthew Meselson y Franklin W. Stahl diseñaron el experimento para determinar el método
de la replicación del ADN. Tres modelos de replicación era plausibles.

3. La
replicación del ADN. Es un proceso semiconservativo porque cada uno de los
dos ADN hijos tiene una cadena del ADN anterior.
 En las células procariotas, hay 1 lugar de origen de
replicación que se muestra en la horquilla de replicación
(replication fork) y que señala el avance de la copia.
 La horquilla (fork) indica que se está haciendo la
separación y la replicación a la vez. El avance es bidireccional,
lo que acorta el tiempo
 En el sitio en que empieza la replicación se organizan las
proteínas en un complejo llamado replisma. La replicación del
ADN en procariotas sucede a una velocidad de 500
nucleótidos por segundo.

4.  En las células eucariotas el proceso es esencialmente el
mismo pero el ADN es mucho más grande y linear. Hay varios
orígenes de replicación y es bidireccional.
 El avance es más lento que en procariotas ya que hay más
proteínas asociadas al ADN que hay que soltar
 La replicación del ADN, que ocurre una sola vez en cada
generación celular necesita de muchos "ladrillos", enzimas y una
gran cantidad de energía en forma de ATP (recuerde que luego de
la fase S del ciclo celular las células pasan a una fase G a fin de,
entre otras cosas, recuperar energía para la siguiente fase de la
división celular).
 La replicación del ADN en el ser humano se realiza a una
velocidad de 50 nucleótidos por segundo. Los nucleótidos tienen
que ser armados y estar disponibles en el núcleo conjuntamente
con la energía para unirlos.

5. características.
 Conservativa. La replicación produce una hélice hecha
completamente de ADN viejo y una hélice hecha completamente de
ADN nuevo.
 Semiconservativa. La replicación produce dos hélices que
contienen una cadena de las cadenas originales del ADN y una cadena
nueva.
 Dispersiva. La replicación produce dos hélices cuyas cadenas
individuales son una mezcla del ADN viejo y nuevo.
 Replicación semiconservativa. En este modelo, las dos cadenas
de ADN se desenrollan y cada una sirve como molde para la síntesis de
una nueva cadena complementaria. Esto resulta en dos moléculas de
ADN, cada una con una cadena original y una nueva.
 Replicación conservativa. En este modelo, la replicación del ADN
resulta en una molécula compuesta por las dos cadenas de ADN
originales (idéntica a la molécula original de ADN) y otra molécula
compuesta por dos cadenas nuevas (con exactamente la misma
secuencia que la molécula original).
 Replicación dispersiva. En el modelo dispersivo, la replicación del
ADN resulta en dos moléculas de ADN que son mezclas, o "híbridos",
del ADN original y las moléculas hijas. En este modelo, cada cadena
individual es un mosaico de ADN original y nuevo.

6.  El experimento de Meselson-Stahl consiste en cultivar la
bacteria Escherichia coli en un medio que contenga nitrógeno
pesado (15Nitrógeno que es mas pesado que el isótopo mas común:
el 14Nitrógeno ). La primera generación de bacterias se hizo crecer
en un medio que únicamente contenía 15Nitrógeno como fuente de
N. La bacteria se transfirió luego a un medio con 14N. Watson y
Crick habían pronosticado que la replicación del ADN era
semiconservativa, de ser así el ADN extraído de las bacterias luego
de cultivarlas por una generación en 14N tendría un peso intermedio
entre el ADN extraído del medio con 15N y el del extraído de medio
con 14N y así fue.
 Los detalles del experimento que incluye un proceso de
ultracentrifugación en cloruro de Cesio (CeCl2) puede encontrarse
en el Curtis.
 La replicación del ADN, que ocurre una sola vez en cada
generación celular, necesita de muchos "ladrillos", enzimas, y una
gran cantidad de energía en forma de ATP (recuerde que luego de
la fase S del ciclo celular las células pasan a una fase G a fin de,
entre otras cosas, recuperar energía para la siguiente fase de la
división celular).
 La replicación del ADN en el ser humano a una velocidad de 50
nucleótidos por segundo, en procariotas a 500/segundo. Los
nucleótidos tienen que se armados y estar disponibles en el núcleo
conjuntamente con la energía para unirlos.

7.  La iniciación de la replicación siempre acontece en un cierto
grupo de nucleótidos, el origen de la replicación, requiere entre
otras de las enzimas helicasas para romper los puentes hidrógeno y
las topoisomerasas para aliviar la tensión y de las proteínas de
unión a cadena simple para mantener separadas las cadenas
abiertas.
 Una vez que se abre la molécula, se forma una área conocida
como "burbuja de replicación" en ella se encuentran las "horquillas
de replicación" . Por acción de la la ADN polimerasa los nuevos
nucleótidos entran en la horquilla y se enlazan con el nucleótido
correspondiente de la cadena de origen (A con T, C con G). Los
procariotas abren una sola burbuja de replicación, mientras que los
eucariotas múltiples. El ADN se replica en toda su longitud por
confluencia de las "burbujas".
 Dado que las cadenas del ADN son antiparalelas, y que la
replicación procede solo en la dirección 5' to 3' en ambas cadenas,
numerosos experimentos mostraron que, una cadena formará una
copia continua, mientras que en la otra se formarán una serie de
fragmentos cortos conocidos como fragmentos de Okazaki . La
cadena que se sintetiza de manera continua se conoce como
cadena adelantada y, la que se sintetiza en fragmentos,
cadena atrasada.
 Para que trabaje la ADN polimerasa es necesario la presencia,
en el inicio de cada nuevo fragmento, de pequeñas unidades de
ARN conocidas como cebadores, a posteriori, cuando la polimerasa
toca el extremo 5' de un cebador, se activan otras enzimas, que
remueven los fragmentos de ARN, colocan nucleótidos de ADN en
su lugar y, una ADN ligasa los une a la cadena en crecimiento.

8.  El origen de replicación
 La cantidad de ADN que se puede sintetizar a partir de un
único origen de replicación se denomina replicón o unidad
funcional de replicación. El genoma bacteriano es un replicón
único circular. En organismos eucarioticos, la replicación del
ADN se inicia en múltiples orígenes a la vez (hay uno cada
20 Kb aproximadamente), es decir, hay varios replicones.
 En las células eucariotas hay varios replicones.
 Experimento de Cairns.
 Los experimentos realizados por Cairns (1963) con partir
del cual el genoma empezaba a replicarse. bacteriasEscherichia
col permitieron determinar la existencia de ese punto fijo u
origen de replicación a Los experimentos consistían en mantener
un cultivo de E. coli creciendo en un medio que
contenía timidina tritiada (timina marcada con tritio), de forma
que el ADN quedara marcado radiactivamente pudiendo
efectuarse una autorradiografía. A continuación se observaba
al microscopio. Los resultados indicaban que la replicación en E.
coli se iniciaba en un punto concreto (OriC).3Secuencialidad

9. Conclusión
 El experimento de Meselson y Stahl demostró que el ADN se replicaba de forma
semiconservativa, lo que significa que cada cadena de una molécula de ADN sirve como molde
para la síntesis de una nueva cadena complementaria.
 Aunque Meselson y Stahl hicieron sus experimentos en la bacteria E. coli, hoy en día
sabemos que la replicación semi-conservativa del ADN es un mecanismo universal que comparten
todos los organismos del planeta Tierra. ¡Algunas de tus células están replicando su ADN semi-
conservativamente justo ahora! Las principales funciones que debe cumplir un cromosoma son la
de replicarse (producir copias de si mismo), la de transmitirse de una célula a otra y de una
generación a la siguiente y la de expresar la información que contiene.
 El significado genético de la replicación es el de conservar la información genética, de
manera que cuando una bacteria se divide, de lugar a una bacteria hija que contenga la misma
información genética.
 En organismos eucariontes el significado de la división celular es el mismo, una célula
cuando se divide origina dos células hijas idénticas con la misma información genética.

10.  uniguajira(2010) Replicación del ADN
Disponible en: https://es.slideshare.net/bisbay83/replicacin-del-dna
 Biología molecular( 2004) Replicación del ADN
Disponible en://genemol.org/biomolespa/Enzimas/replication.html
 Biología (2013) Replicación del ADN.
Disponible en: http://www.biologia.edu.ar/adn/adntema1.htm
 Wikipedia la enciclopedia libre ( ) Replicación del ADN Disponible en:
https://es.wikipedia.org/wiki/Replicaci%C3%B3n_de_ADN
Referencias Bibliográficas.
Electrónicas: