La replicación del ADN ocurre en la fase S del ciclo celular. El ADN se replica de forma semiconservativa usando cada cadena original como molde para crear una nueva cadena complementaria. Esto ocurre de forma bidireccional desde múltiples orígenes de replicación, creando horquillas de replicación que avanzan en ambas direcciones. Las enzimas clave involucradas incluyen la helicasa, primasa, ADN polimerasa y ligasa.

1. BIOLOGIA CELULAR
Y
MOLECULAR
Replicación del ADN
Lic. Mblgo. HENRY WILLIAN SANCHEZ MENDOZA

2. INTRODUCCIÓN: La vida de las células transita por dos
etapas que se alternan cíclicamente, conocidas con los nombres
de INTERFASE Y MITOSIS. La interfase se subdivide en
tres periodos, llamados (etapa G1, S y G2)

3. Etapa G1
 Es la primera fase del ciclo celular, existe crecimiento
celular con síntesis de proteínas y de ARN.
 Tienen lugar las distintas actividades de la célula
(secreción, conducción contracción, endocitosis, etc).
 La célula duplica su tamaño y masa debido a la continua
síntesis de todos sus componentes, como resultado de la
expresión de los genes que codifican las proteínas
responsables de su fenotipo particular.
 Tiene una duración de entre 6 y 12 horas.
 Las célula que no se dividen nuevamente (como las
nerviosas) pasan toda su vida en este período, que en
estos casos se denomina G0, ya que las células se retiran
del ciclo celular.

4. Fase “S”
• Esta es la fase del ciclo celular en donde el ADN
se encuentra sintetizado (de ahí viene el nombre
de fase S).
• En cuyo transcurso se produce la replicación del
ADN
• Esta fase tiene la duración más larga del ciclo
celular, entre 7-10 horas.

5. Fase G2
• Es la tercera fase de crecimiento del ciclo celular.
• En esta fase, ya con el ADN duplicado, la célula
ensambla las estructuras necesarias para la separación
de las células hijas durante la división celular y la
citocinesis (separación del citoplasma).
• Al final de este período se observa al microscopio
cambios en la estructura celular, que indican el principio
de la división celular.
• Tiene una duración entre 3 y 4 horas.

6. Ciclo celular
Ciclo
celular
Interfase
Fase M
Profase
Metafase
Anafase
Telofase
Fase G0
Fase G1
Fase S
Fase G2

7. La replicación del ADN es la proceso de síntesis de nuevas hebras de
ADN usando como molde una cadena ya existente.
Este proceso es semiconservativo y bidireccional. Funciona igual,
tanto en procariontes como en eucarionte.
La replicación del ADN se han estudiado principalmente en
procariotas con genoma simple como la E. Coli.
REPLICACIÓN DEL ADN

8. Se dieron muchas hipótesis sobre como se duplicaba el
ADN, hasta que Watson y Crick propusieron la hipótesis
semiconservativa, según la cual, las nuevas moléculas de
ADN formadas a partir de otra antigua, tienen una hebra
antigua y otra nueva.

10. Las principales moléculas enzimáticas implicadas en la replicación
del ADN son:
 Helicasa.
 Proteína de unión a cadena sencilla.
 ADN polimerasa.
 Girasa.
 Primasa.
 Ligasa.
Maquinaria enzimática

11. La replicación comienza en un punto del ADN
Principios de replicación
Lazo
Horquilla de
replicación
Horquilla de
replicación

12. Principios de replicación

14. Principios de replicación

15. Principios de replicación

16. Principios de replicación

18. En las procariotas existe un solo origen de replicación, denominado OriC y,
a partir de este único punto de origen, la replicación progresa en dos
direcciones, de manera que existen dos puntos de crecimiento u horquillas
de replicación.
La replicación del ADN en procariotas sucede a una velocidad de 500
nucleótidos por segundo.
Fases de la replicación
Horquilla de
replicación
Horquilla de
replicación
Origen de replicación
(OriC)

19. 1. Reconocimiento del sitio de inicio de la replicación.
2. Separación de las cadenas parentales de ADN.
3. Estabilización parcial de esas cadenas como cadenas sencillas
de ADN (Proteínas SSB).
4. Formación del complejo de iniciación.
5. Síntesis del ARN cebador tanto en la cadena retardada como
en la cadena conductora.
Fases de la replicación
Iniciación

20.  Cuando se mira solamente una de las horquillas de replicación,
una de las hélices se sintetiza de forma continua, la hélice
conductora (también llamada hélice líder).
 La otra hélice se sintetiza de manera discontinua, hélice retardada
(también llamada hélice retrasada), a base de fragmentos cortos o
fragmentos de Okazaki.
Fases de la replicación
Iniciación

21.  La primasa sintetiza los cebadores necesarios para la síntesis
discontinua de la cadena retrasada de ADN.
 Extensión de los nuevos fragmentos de ADN por la ADN
polimerasa.
 La ADN polimerasa elimina los cebadores y rellena los espacios
que quedan al eliminar los cebadores.
 La ligasa une los fragmentos de ADN catalizando la formación de
un enlace fosfodiester entre el extremo 5´PO4
- de un nucleótido y
el grupo 3’OH- del nucleótido adyacente.
Fases de la replicación
Fragmentos de Okazaki

22.  La ADN Polimerasa III actúa en ambas cadenas de ADN.
 Se forman la cadena continua y fragmentos de Okazaki.
Fases de la replicación
Elongación
Hélice conductoraHélice conductora
Hélice retardada
Fragmento de OkazakiCebadores

23.  La ADN Polimerasa I degrada los cebadores y los reemplaza por
ADN complementario.
 La ADN ligasa une todos los fragmentos de ADN de Okazaki.
Fases de la replicación
Terminación
Cadenas molde de ADN
Horquilla de replicación
ADN polimerasa
ADN ligasa
Fragmentos
de Okazaki
Cadena retrasada
Cadena adelantada

24.  Similar a lo que ocurre en procariotas.
 Las histonas antiguas se fusionan con la hebra conductora.
 Mayor número de replicones u horquillas.
 Más lento (10 veces) por la existencia de histonas.
 Fragmentos de Okazaki más pequeños.
 Ocurre durante la interfase en el periodo o fase S del ciclo celular.
 Ocurre siempre en el interior del núcleo.
 La replicación del ADN en el ser humano se realiza a una velocidad de
50 nucleótidos por segundo
Replicación del ADN en eucariotas

25. PREGUNTAS
1. El ADN se replica por cuál de los
siguientes modelos propuestos
2. ¿En qué dirección se replica el ADN?
3. ¿Cuál de los siguientes elementos no está
implicado en la formación de las horquillas
de replicación?
4. Mencione Daños, mutaciones y reparación
del ADN