Ácidos nucleicos y síntesis de proteínas - Sesión 2

Ya sabemos que durante la fase S del ciclo celular, la célula experimenta la replicación del ADN. Esta replicación del ADN ocurre antes de la división del núcleo. Pero ¿qué es exactamente la replicación del ADN? Veamos este proceso en detalle. La replicación del ADN es el proceso mediante el cual una célula duplica su ADN para garantizar que cada célula hija reciba una copia idéntica del material genético. Este proceso es vital para la división celular, el crecimiento y la transmisión de información genética de una generación a la siguiente.

La replicación del ADN comienza en sitios específicos de la molécula de ADN llamados orígenes de replicación. Los orígenes de replicación suelen ser ricos en secuencias de ADN específicas. Estos sitios sirven como sitios de reconocimiento para el inicio de la replicación. El origen de la replicación es donde las cadenas de ADN se separan. Esto da lugar a la formación de una burbuja de replicación.

Una vez que se activa el origen de replicación, la molécula de ADN de doble cadena comienza a desenrollarse. El desenrollado genera two hebras separadas. Esto crea una horquilla de replicación en cada extremo de la burbuja de replicación. Estas horquillas de replicación sirven como sitios donde tiene lugar la síntesis real de ADN.

Varias enzimas tienen papeles cruciales en la replicación del ADN. Una de las enzimas clave es la helicasa. La helicasa desenrolla la doble hélice del ADN rompiendo los enlaces de hidrógeno entre los pares de bases. Esta actividad crea las cadenas de ADN abiertas necesarias para la replicación.

Las ADN polimerasas catalizan la síntesis de nuevas cadenas de ADN. Añade nucleótidos complementarios a las cadenas de plantilla existentes. La ADN polimerasa se mueve a lo largo de la cadena plantilla en una dirección de tres a cinco. Sintetiza la hebra complementaria en una dirección de cinco a tres. Sin embargo, la ADN polimerasa sólo puede agregar nucleótidos a una cadena existente. Se requiere un cebador para iniciar la síntesis de nucleótidos.

Durante la replicación del ADN, hay una enzima llamada primasa. La primasa produce pequeños fragmentos de ARN llamados cebadores. Los cebadores son como pequeños marcadores de posición hechos de ARN. La ADN polimerasa puede agarrar los cebadores y comenzar a fabricar la nueva cadena de ADN. Los cebadores igualan la cadena de plantilla de ADN. Ayudan a la ADN polimerasa a saber dónde empezar. Una vez que la ADN polimerasa comienza a construir la nueva cadena de ADN, reemplaza los cebadores de ARN con bloques de construcción de ADN. Es como intercambiar los marcadores de posición con las piezas correctas del rompecabezas.

Durante la replicación del ADN, las two cadenas de ADN molde se orientan en direcciones opuestas. Como resultado, la ADN polimerasa sintetiza two nuevas cadenas de forma diferente. La hebra que se sintetiza continuamente en la misma dirección que el movimiento de la horquilla de replicación se denomina hebra líder. La cadena principal se sintetiza continuamente porque la ADN polimerasa puede agregar nucleótidos de manera continua a medida que se abre la horquilla de replicación. La hebra rezagada se sintetiza de forma discontinua en la dirección opuesta.

La hebra rezagada se sintetiza en fragmentos cortos llamados fragmentos de Okazaki. Los fragmentos de Okazaki son fragmentos cortos de ADN recién sintetizados. A medida que avanza la horquilla de replicación, la ADN polimerasa sintetiza estos fragmentos lejos de la horquilla de replicación. La longitud de los fragmentos de Okazaki suele oscilar entre unos cientos y unos miles de nucleótidos.

La enzima ADN ligasa es necesaria para unir los fragmentos de Okazaki. La ADN ligasa cataliza la formación de enlaces entre fragmentos de Okazaki adyacentes. Sella eficazmente los espacios entre ellos y crea una hebra rezagada continua.

La corrección de ADN es como un corrector ortográfico integrado en nuestras células. Cuando nuestras células hacen copias de ADN durante la replicación, pueden producirse errores o equivocaciones. Pero el ADN tiene una enzima especial llamada ADN polimerasa que puede detectar estos errores. La ADN polimerasa lee el código de ADN y agrega nucleótidos para crear una nueva cadena de ADN. Pero a medida que añade estos nucleótidos, también verifica si son iguales al código de ADN original. Si encuentra un error, puede eliminar el nucleótido incorrecto y reemplazarlo por el one. Esto ayuda a garantizar que la nueva cadena de ADN sea una copia precisa del original.

La ADN polimerasa tiene una función de corrección incorporada llamada actividad exonucleasa de tres a cinco. Esto significa que puede eliminar nucleótidos emparejados incorrectamente de la cadena de ADN recién sintetizada. Una vez eliminada la base incorrecta, la ADN polimerasa inserta el nucleótido correcto y continúa con la síntesis de ADN.

El ARN es una molécula que tiene un papel crucial en la célula. Es similar al ADN en algunos aspectos, pero difiere en su estructura y funciones. Similar al ADN, el ARN está formado por nucleótidos. Sin embargo, el ARN consta de una sola hebra. El ADN tiene una estructura de doble hélice.

El ARN tiene varios tipos. Cada tipo tiene un papel específico en la célula. Un tipo esencial de ARN es el ARN mensajero. Se llama alco ARNm. Actúa como una molécula mensajera. Transporta información genética del ADN a la maquinaria celular responsable de la síntesis de proteínas. Sabemos que el ADN sirve como almacenamiento de información genética. Contiene un código único que determina la secuencia de amino acids en una proteína. Las Proteins, a su vez, tienen papeles críticos en la estructura, función y regulación de las células.

El código genético es un conjunto de reglas que traduce la información almacenada en el ADN en proteins específicas. El código genético lo lleva a cabo el ARNm. El código genético consta de codones específicos. Los codones son secuencias específicas de tres nucleótidos. Ya sabemos que las proteins están formadas por amino acids. Los codones codifican amino acids individuales.

Por ejemplo, el codon AUGsirve como codón de inicio. Inicia la síntesis de proteínas. También codifica el aminoácido metionina. Codón, como UAA, UAG, y UGA, son codones de parada. Señalan el final de la síntesis de proteínas.