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Bosíntesis del ADN: repl icación, recombinación y reparación | 345
• En la célula existen tres procesos que conllevan la sín-
tesis o generación de nuevas moléculas o segmentos de
ADN: replicación, reparación y recombinación.
• La replicación consiste en la duplicación de las molécu-
las de ADN mediante la polimerización de desoxinu-
cleósidos trifosfato teniendo como molde las cadenas
del ADN preexistente.
• La replicación es un proceso semiconservativo, ya que
cada una de las moléculas sintetizadas conserva una
cadena del ADN preexistente, mientras que la otra es de
nueva síntesis.
• La maquinaria de replicación está compuesta por varias
decenas de proteínas y enzimas que, de manera coordina-
da, llevan a cabo la duplicación de las moléculas de ADN.
• Tanto los procariotas como los eucariotas llevan a cabo
la replicación de su ADN utilizando maquinarias y
mecanismos muy similares, aunque con características
particulares.
• En los procariotas, la replicación de su cromosoma cir-
cular es monofocal, iniciándose en el origen de replica-
ción y progresando de forma bidireccional, a través de
dos horquillas de replicación hacia el punto de termina-
ción, donde confluyen y finaliza la síntesis.
• En cada horquilla de replicación, la síntesis es semidis-
continua, ya que una de las nuevas hebras se sintetiza de
manera continua (hebra adelantada) mientras que la otra
es sintetizada de manera discontinua (hebra retrasada),
generándose transitoriamente fragmentos de Okazaki,
que son unidos posteriormente.
• En los eucariotas, la replicación de las moléculas de
ADN del núcleo celular tiene lugar durante una fase
concreta del ciclo celular (fase S), siendo multifocal,
bidireccional e incompleta en los extremos 5’ de los
telómeros de la mayoría de las células.
• Entre las enzimas fundamentales para la formación de
enlaces fosfodiéster en las moléculas de ADN se inclu-
yen: a) las ADN polimerasas dependientes de ADN, que
llevan a cabo la síntesis de nuevas cadenas en la dirección
5’→3’, requiriendo la presencia de una hebra con las
bases desapareadas (molde) y de una cadena preexistente
a la que añadir el nucleótido (cebador); b) la enzima ceba-
dora que sintetiza el cebador de ARN; c) la ADN ligasa
que une los fragmentos de ADN generados.
• Determinadas enzimas se encargan de la apertura de las
cadenas de ADN que tienen que copiarse (helicasas de
ADN), mientras que otras, como las topoisomerasas,
regulan el grado de superenrollamiento del ADN. Las
nucleasas (exonucleasas, ARNasas) se encargan de eli-
minar los fragmentos de ARN utilizados como cebado-
res.
• Diversas proteínas realizan funciones auxiliares durante
los procesos de iniciación, elongación y terminación.
• Telomerasa en una enzima de naturaleza ribonucleopro-
teica, existente en determinadas células eucarióticas,
que evita el acortamiento de los extremos de ADN de las
moléculas del ADN de los cromosomas nucleares.
• La replicación es un proceso con una tasa de errores
muy baja, debido, tanto a la precisión de las ADN poli-
merasas y a su actividad correctora, como a la existen-
cia de mecanismos de reparación de apareamientos
incorrectos.
• Las moléculas de ADN pueden alterarse no solamente
como consecuencia de errores replicativos, sino también
por la acción de diversos agentes endógenos y exógenos
que producen alteraciones, tanto de las bases, como del
esqueleto polinucleotídico.
• Existen diferentes mecanismos que corrigen o reparan
las lesiones sufridas por las moléculas de ADN: rever-
sión simple, escisión de bases y escisión de nucleótidos.
• Determinadas alteraciones genéticas relacionadas con
fallos en los mecanismos de reparación dan lugar a
varias enfermedades, en las que existe una alta inciden-
cia de formación de tumores.
• Mediante los mecanismos de recombinación homóloga
y la recombinación específica de sitio se producen reor-
ganizaciones de secuencias dentro de las moléculas de
ADN, lo que contribuye al aumento de la variabilidad
genética.
RESUMEN
19 Capitulo 19 8/4/05 11:26 Página 345
	BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR (...)
	CONTENIDO
	PARTE II: BIOLOGÍA Y PATOLOGÍA MOLECULAR
	SECCIÓN IV LA INFORMACIÓN GENÉTICA
	19 BIOSÍNTESIS DEL ADN: REPLICACIÓN, RECOMBINACIÓN Y REPARACIÓN
	19.2 REPLICACIÓN DEL ADN
	RESUMEN