Sustitucion deADN

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Replicación del ADN:
Al cabo de la división celular las células hijas heredan la misma información genética contenida en la célula progenitora. Como esa información se halla en el ADN, cada una de las moléculas de ADN debe generar otra molécula de ADN idéntica a la originaria para que ambas sean repartidas en las dos células hijas. Esta duplicación, merced a la cual el ADN se propaga en las células de generación en generación, se denomina replicación. La vida de las células que se dividen transita por dos etapas que se alternan cíclicamente, conocidas con los nombres de interfase y mitosis. 
Debe señalarse que desde la terminación de la fase S hasta que se segregan en la mitosis, los ADN hijos derivados de un mismo ADN progenitor permanecen juntos, unidos a la altura del centrómero mediante un complejo de proteínas llamadas cohesinas. Mientras están unidos, esos ADN llevan el nombre de cromátidas hermanas. 
Igual que el ARN, el ADN se sintetiza en dirección 5´-->3´ y utiliza como molde una cadena de ADN preexistente. Las diferencias entre la replicación y la transcripción se deben en parte a que el ADN es una molécula doble y no simple como el ARN. 
A partir de una molécula doble de ADN se originan dos moléculas dobles de ADN, cada una compuesta por una cadena heredada del ADN progenitor y una cadena recién sintetizada. Dado que las moléculas de ADN recibidas por las células hijas contienen una cadena original y una cadena nueva, se dice que el mecanismo de replicación del ADN es semiconservador. 
Al hablarse de unidades de replicación se quiere decir que el ADN no se sintetiza globalmente sino a partir de múltiples sectores a lo largo de su molécula, cada uno de los cuales corresponde un lazo. Es necesario advertir que tal sectorización no supone la existencia de algún tipo de interrupción en la continuidad del ADN, ya que la condición unitaria de su molécula no se pierde. 
A lo largo de cada cromosoma aparecen en el ADN múltiples orígenes de replicación, entre 20 y 80 por cada lazo de cromatina, es decir, por cada unidad de replicación.
Los orígenes de replicación se gestan al separarse localmente las dos cadenas del ADN.
Cuando en un origen de replicación se abre la doble hélice del ADN, se forma la llamada burbuja de replicación, cuyo tamaño aumenta a medida que avanza la separación de las cadenas en los dos extremos de la burbuja. Ello da lugar a una estructura con forma de Y denominada horquilla de replicación. 
El segmento de ADN que se sintetiza a partir de un origen de replicación recibe el nombre de replicón. 
El tramo de cadena hija que crece en dirección 5´--> 3´se construye sin mayores complicaciones, mediante el agregado continuo de nucleótidos en su extremo 3´a medida que se desplaza la horquilla. En cambio, la otra cadena hija se sintetiza de un modo singular, ya que para poder crecer debe hacerlo en dirección contraria al avance de la horquilla. Lo logra porque se fabrica de manera discontinua, lo cual significa que se construyen pequeños tramos de ADN, llamados fragmentos de Okazaki, que se ligan entre sí conforme se van formando. 
Se dice que la replicación del ADN es un proceso bidireccional no solo porque las dos cadenas se sintetizan en direcciones opuestas, sino también porque las dos horquillas avanzan en direcciones divergentes. Además es asimétrica, ya que una misma cadena se replica de forma continua de un lado de la burbuja y en forma discontinua del otro lado. 
Para iniciar la síntesis de la cadena continua de ADN, la ADN polimerasa necesita, además de una cadena de ADN 3´--> 5´molde, un extremo 3´para poder colocar el primer desoxirribonucleótido. Este extremo lo provee una pequeña pieza de ARN llamada cebador. La formación del cebador es catalizada por una ARN polimerasa específica, la ADN primasa. Una vez formado el cebador, la síntesis del ADN se produce por la acción de la ADN polimerasa y la provisión de desoxirribonucleótidos. 
Dada la naturaleza bidireccional de la replicación, al iniciarse la síntesis continua del ADN, en cada origen se forman dos cebadores divergentes, uno en cada cadena de la doble hélice abierta. Seguidamente, la ADN polimerasa δ, que es la enzima que cataliza la síntesis de la cadena continua, agrega un desoxirribonucleótido en el extremo 3´del cebador y luego los sucesivos nucleótidos en el extremo 3´de la cadena en crecimiento. 
Cuando la horquilla arriba al extremo del replicón, la cadena continua toma contacto con la cadena discontinua del replicón vecino y otra enzima, la ADN ligasa, une el extremo 3´de la primera con el extremo 5´de la segunda. Además, donde se iniciara la síntesis de la cadena continua, el cebador es removido por una nucleasa reparadora y reemplazado por una pieza equivalente de ADN generada con la ayuda de una enzima especial, la ADN polimerasa β. Finalmente, esta pieza de ADN se conecta con el resto de la cadena continua mediante la ADN ligasa. 
Una característica de las ADN polimerasas es su tendencia a desprenderse del ADN e la cadena molde. Empero, mientras hacen su trabajo permanecen unidas a él debido a que son sostenidas por una abrazadera deslizante. La abrazadera deslizante se forma con el concurso de tres subunidades proteicas iguales entre sí denominadas PCNA, cada una integrada por dos dominios topológicamente idénticos. 
La cadena discontinua requiere que la ADN primasa fabrique múltiples cebadores, uno para cada fragmento de Okazaki. La enzima responsable de la síntesis de los fragmentos de Okazaki es la ADN polimerasa α, que se halla unida a la ADN polimerasa δ y por ellos se localiza cerca del ángulo de la horquilla de replicación. 
La ADN polimerasa α coloca el primer desoxirribonucleótido junto al extremo 3´del cebador del fragmento de Okazaki, lo liga a él y agrega los sucesivos desoxirribonucleótidos en el extremo 3´del fragmento en crecimiento. Lo hace siguiendo el orden marcado por los nucleótidos de la cadena de ADN que sirve de molde para formar la cadena discontinua. 
A medida que avanza la horquilla de replicación, se acorta el ADN molde y se alarga la doble hélice que resulta de la síntesis del fragmento de Okazaki. Además, se crea un segundo ADN molde, el del fragmento de Okazaki que sintetizará en el próximo ciclo. La doble hélice y el segundo ADN molde forman un bucle que crece entre la ADN polimerasa α y el ángulo de la horquilla de replicación. 
El bucle se forma porque la ADN polimerasa α no puede deslizarse activamente sobre el ADN molde, debido a que se halla unida a la polimerasa δ en el ángulo de la horquilla de replicación. Por consecuencia, le corresponde al ADN molde deslizarse con relación a la enzima, lo cual genera un bucle de longitud creciente que hace posible que el ADN molde se convierta en una doble hélice sin que la ADN polimerasa α se mueva de su lugar. 
La ADN polimerasa α no se desprende del ADN molde debido a que se asocia a una abrazadera deslizante, cuyas partes se separan apenas el fragmento de Okazaki termina de sintetizarse. La ADN polimerasa α interrumpe su actividad después que agrega el último nucleótido del fragmento de Okazaki, cuyo extremo 3´ queda junto al extremo 5´ del cebador formado precedentemente. Del mismo modo que en la cadena continua, los cebadores de la cadena discontinua son removidos por una nucleasa reparadora y reemplazados con piezas de ADN construidas por la ADN polimerasa β. Luego actúa la ADN ligasa que suelda el extremo 3´ de esas piezas con el extremo 5´ de los fragmentos de Okazaki precedentes. 
Las ADN polimerasas copian los nucleótidos del ADN después que las dos cadenas de la doble hélice se separan. La separación es producida por una enzima específica llamada helicasa, que se sitúa en el ángulo de la horquilla de replicación por delante de las ADN polimerasas δ y α y corta los puentes de hidrógeno entre las bases complementarias de las dos cadenas de la doble hélice. Este proceso requiere energía, que es tomada del ATP.