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Proceso mediante el cual se duplica una molécula de ADN. Cuando una célula se divide, en primer lugar, debe duplicar su genoma para que cada célula hija contenga un juego completo de cromosomas.

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ENZIMAS QUE PARTICIPAN EN LA REPLICACIÓN DEL ADN

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ENZIMAS QUE PARTICIPAN EN LA REPLICACIÓN DEL ADN

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Las enzimas participantes son:
1) Helicasas: son las que separan las dos cadenas de la molécula de ADN parental. Se desplazan a lo largo de la molécula de ADN eliminan los enlaces entre las cadenas consumiendo en el proceso ATP.
2) Topoisomerasas: ayudan a desenrollan el ADN y lo relajan. Existen cuatro topoisomerasas (I a IV) que actúan eliminando superenrollamientos negativos; o bien induciéndolos, dependiendo del grado de plegamiento que tenga el ADN en su estado natural.
3) Proteínas fijadoras de ADN:  ayudan a estabilizar las cadenas separadas uniéndose a ellas.
4) Primasas: enzimas que sintetizan el cebador, éste suele ser un corto fragmento de ARN, necesario para que pueda comenzar la ADN polimerasa III, y que posteriormente será eliminado y sustituido por un fragmento de ADN por la ADN polimerasa I.
5) ADN ligasas: son las encargadas de unir trozos formados de cadenas, al realizar un enlace fosfodiéster entre los nucleótidos pertenecientes a dos segmentos de una cadena.

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Replicación del ADN (avanzado) | HHMI BioInteractive Video

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Replicación del ADN, síntesis de material genético idéntico wma

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Este proceso tiene lugar en el núcleo. En el sitio de inicio de la transcripción, la molécula de ADN se separa de forma transitoria en dos cadenas sencillas y una se utiliza como molde para la síntesis de ARN, formando una burbuja (burbuja de transcripción).

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FASES DEL PROCESO DE REPLICACIÓN DEL ADN

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FASES DEL PROCESO DE REPLICACIÓN DEL ADN

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1. FASE DE INICIO: Una porción de ADN que contiene una secuencia característica de bases. Este segmento es reconocido por una proteína denominada ADN-A.
2. FASE DE ELONGACIÓN: Consista de la formación del cebador y la síntesis de la cadena de ADN y se caracteriza por no desarrollarse de forma idéntica en ambas hebras. La síntesis en la cadena conductora o continua requiere únicamente que actúe la primasa formando un cebador de ARN de unos 10 a 60 nucleótidos, para a continuación penetrar la ADN polimerasa III y realizar la polimerización de desoxirribonucleótidos. En la cadena retrasada se forma un conjunto proteico en el que se localizan siete proteínas distintas además de la primasa (primosoma). Este grupo se desplaza a lo largo del molde de la hebra retrasada en dirección 5' →3' sintetizando a intervalos un corto cebador de ARN, al que se unirá ADN formado por la ADN polimerasa III. El hecho de que las direcciones de trabajo de la primasa y la polimerasa sean contrarias a la dirección de crecimiento de la hebra, y de que el proceso sea uniforme en ambas hebras, viene justificado por el hecho de que la ADN polimerasa III es una proteína dimérica. Esta enzima obliga a la cadena molde de la hebra retrasada a formar un bucle sobre la misma. De esta forma, la dirección de síntesis es la misma en ambas hebras. Al ir desarrollándose la polimerización el bucle aumenta hasta contactar con el fragmento de Okazaki previo, forzando a la polimerasa a separarse o disociarse y a recomenzar de nuevo el proceso dónde se ha formado el nuevo cebador y ella creará el nuevo bucle. En una fase posterior se eliminan los segmentos de ARN cebador, por acción de la actividad exonucleasa 5'→3' de la ADN polimerasa I, quien también se encarga de rellenar los trozos ocupados por el cebador. Por último, la ADN ligasa une los segmentos catalizando la formación de un enlace fosfodiéster.
3. FASE DE TERMINACIÓN: En el caso de Escherichia coli con un cromosoma circular, las dos horquillas de la replicación se encuentran en el extremo contrario al origen terminando así la replicación y necesitando, únicamente, la presencia de una topoisomerasa para la separación de las dos moléculas.

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1. INICIO: se refiere a la síntesis de los primeros enlaces nucleotídicos de ARN. La ARN polimerasa II permanece en el promotor mientras sintetiza los primeros nueve enlaces. La fase de inicio puede retrasarse por la ocurrencia de intentos abortivos, en los que la enzima sintetiza pequeños fragmentos (menos de nueve bases) y los libera, y vuelve a iniciar nuevamente. El inicio termina cuando la enzima comienza a alargar la cadena y abandona el promotor con el complejo de iniciación.
2. ENLOGACIÓN: en esta fase se requiere de las proteínas TFIIE y TFIIH, que se unen corriente arriba de la ARN polimerasa II; ambas se requieren para iniciar su movimiento a lo largo del ADN y el abandono del promotor basal. Una vez unida TFIIE, se pueden unir TFIIH, que excepcionalmente continúa unido a la ARN polimerasa II y tiene varias actividades: ATPasa, helicasa y cinasa, que puede fosforilar el dominio CTD de la ARN polimerasa II. La fosforilación del dominio carboxiterminal (CTD) está implicado en el abandono del promotor basal y el inicio de la fase de elongación. Los nucleótidos se añaden de forma covalente al extremo 3’OH y en la región desenrollada se forma un híbrido ADN-ARN.
3. Terminación. La terminación de la transcripción implica el reconocimiento de una secuencia que contiene una región rica en GC, en una serie de seis o más adeninas contenidas en el tránscrito de ARN. En la transcripción del ARN se leería como la señal de poliadenilación que determina el fi nal de la adición de nucleótidos a la cadena y la desintegración del complejo de transcripción. Se presume que este proceso puede ser mucho más complejo. Cuando se añade el último nucleótido a la burbuja de transcripción se colapsa al desaparecer el híbrido ADN-ARN, y se libera la ARN pol II. Es importante mencionar que existe una superposición de eventos, de tal manera que los procesos de elongación, terminación y maduración del ARNhn son simultáneos, por lo que cuando termina la transcripción ya existe un ARNm maduro y listo para transportarse al citoplasma.

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Transcripción (descripción básica) | HHMI BioInteractive Video

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Es el proceso por el cual una célula elabora proteínas usando la información genética que lleva el ARN mensajero (ARNm). El ARNm se produce al copiar el ADN y la información que lleva le indica a la célula cómo enlazar juntos los aminoácidos para formar proteínas.

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Código Genético
Representado por tripletes de nucleótidos que son utilizados para descifrar a cada uno de los 20 aminoácidos que se encuentran en las proteínas eucariotas. Este códice del gen es el que se lee para traducir el mensaje genético por medio del complejo traduccional, para expresar una proteína.

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Traducción (descripción detallada) | HHMI BioInteractive Video

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Illana, J. (2014). Antecedentes de la función y la estructura del ADN. Identificación de la naturaleza de las moléculas portadoras del mensaje genético. In Anales de la Real Sociedad Española de Química (No. 3).

Rivera Mulia, Juan Carlos, & Aranda Anzaldo, Armando (2008). Estructura y función de la unidad fundamentalde replicación del DNA (el replicón) en eucariontes. CIENCIA ergo-sum, Revista Científica Multidisciplinaria de Prospectiva, 15(3),269-286.[fecha de Consulta 11 de Diciembre de 2021]. ISSN: 1405-0269. Disponible en:   https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=10415305

Martínez S., A. V.; Dinkova, T. D. MECANISMOS DE REGULACIÓN TRADUCCIONAL MEDIADOS POR EL FACTOR DE INICIO 4E: LAS DOS CARAS DE LA MONEDA Revista de Educación Bioquímica, vol. 29, núm. 3, septiembre, 2010, pp. 82-91 Universidad Nacional Autónoma de México México