2.9.1. Etapas de la replicación
- El proceso de replicación celular, para su estudio, puede ser dividido en cinco etapas fundamentales:
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En esta etapa ocurre el ensamblaje del sistema sintetizador. Un complejo de seis proteínas. denominado: Complejo de Reconocimiento de Origen (CRO), reconoce los orígenes de replicación, posteriormente otras proteínas de tipo helicasa separan la doble hélice, utilizando ATP como fuente de energía. Una vez separadas las cadenas en los orígenes se une a estos un grupo de proteínas que tiene como función la de impedir que las hebras vuelvan a unirse y de esta manera se forman estructuras denominadas ojales de replicación; cuyos extremos reciben el nombre de horquillas de replicación.
A cada horquilla de replicación se une una ADN polimerasa que, tomando como molde la cadena de ADN, sintetiza pequeños fragmentos de ARN; de aproximadamente 20 nucleótidos, denominados ARN iniciador, primer o cebador.
Otra ADN polimerasa alarga la cadena siempre en dirección 5′-3′. Teniendo en cuenta que las bandas de ADN molde son antiparalelas, la cadena que se forma utilizando como molde la banda que tiene dirección 3′-5′, se sintetiza de forma continua y recibe el nombre de cadena conductora. Mientras que la cadena que se forma utilizando como molde la banda en sentido 5′-3′, lo hace de forma discontinua o por fragmentos, denominados fragmentos de Okazaki; y recibe el nombre de cadena conducida o retardada. En esta etapa también intervienen otras enzimas como son las helicasas y las endonucleasas.
La terminación de este proceso puede describirse de una manera relativamente sencilla. Las dos horquillas que se acercaban, moviéndose en dirección opuesta, se unen y forman una sola quedando de esta manera las dos cadenas entrelazadas. Aquí también intervienen proteínas específicas denominadas topoisomerasas.
Durante esta etapa ocurre la metilación de algunas bases en las nuevas hebras de ADN, lo que constituye señales para la corrección de errores que se pueden producir durante la replicación y para la reparación de los daños en el material genético.
La replicación del material genético ocurre una sola vez durante el ciclo de vida de la célula por lo que es imprescindible que sea realizado con una elevada fidelidad de copia, que la secuencia de bases de las moléculas hijas sea exactamente igual a la de las células madre. Existen mecanismos que garantizan esta elevada fidelidad de copia entre ellos:
