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19.1 CARACTERÍSTICAS GENERALES DE 
LOS PROCESOS DE SÍNTESIS DE LOS
ÁCIDOS NUCLEICOS
Los ácidos nucleicos, al igual que los otros tipos de biomo-
léculas, están sujetos a procesos de síntesis y degradación.
Los procesos mayoritarios de síntesis de los ácidos nucleicos
son la replicación y la transcripción, aunque otros procesos
como la recombinación o reparación del ADN, requieren la
unión o síntesis de pequeños fragmentos de ADN. En todos
ellos se necesita la presencia previa del ácido nucleico que
actúa como molde. La replicación y la transcripción son pro-
cesos bioquímicos parecidos, ya que la característica de
ambos es la síntesis de ácidos nucleicos, si bien su significa-
ción biológica es diferente. 
La replicación es un proceso previo a la división celular,
por el que las moléculas del ADN de una célula se duplican
para formar nuevas moléculas, iguales a las preexistentes, las
cuales se van a repartir de manera equitativa entre cada una de
las dos células hijas formadas en el proceso de división celu-
lar. Este proceso ocurre solamente una vez para una célula en
cuestión y afecta a todo el ADN de la misma. La transcripción
es un proceso de síntesis de moléculas de ARN, que consiste
en la copia de la secuencia de una de las dos cadenas de una
porción concreta del ADN. El proceso de transcripción es,
pues, un proceso de copia parcial y reiterativa del ADN, a dife-
rencia de la replicación, en el que se copian íntegramente y de
una sola vez las dos cadenas del mismo.
La replicación tiene como misión la transmisión de la
información genética de célula a célula, de generación en
generación, mientras que la transcripción es la primera etapa
en el camino de la expresión de la información genética del
ADN, lo que va a conferir a cada célula su propia identidad,
que se manifiesta en la síntesis de un conjunto de proteínas
típicas responsables del fenotipo celular. La reparación del
ADN consiste en la sustitución de zonas dañadas en una
cadena del dúplex, obteniéndose la información para regene-
rar la secuencia dañada de la hebra complementaria, mientras
que la recombinación consiste en el intercambio de secuen-
cias o fragmentos del ADN entre dos moléculas del mismo.
Desde un punto de vista químico, tanto la replicación, como
la transcripción son procesos de síntesis de cadenas polinu-
cleotídicas a partir de desoxinucleósidos trifosfato (dNTP),
en el caso de la replicación, o de nucleósidos trifosfato
(NTP) en el de la transcripción. La reacción básica, que es
exergónica, consiste en la formación de enlaces fosfodiéster
entre el grupo fosfato α unido al carbono 5’ de un nucleósi-
do trifosfato y el hidroxilo de la posición 3’ de la pentosa del
otro nucleótido, con la liberación de pirofosfato, que es
hidrolizado hasta fosfato (Fig. 19-1a).
Aunque para la creación de este tipo de enlaces existen
dos posibilidades de crecimiento teórico de la cadena poli-
nucleotídica, las enzimas que llevan a cabo la síntesis de los
ácidos nucleicos (ADN polimerasas y ARN polimerasas)
sólo son capaces de hacerlo en la dirección 5’→3’ (Fig. 19-
1b). Además, estas enzimas necesitan siempre la presencia
de ADN preexistente, que va a actuar como molde para la
selección del orden en que los nucleótidos se van a incorpo-
rar para sintetizar la cadena. Las hebras del ADN que se uti-
lizan como molde deben estar desapareadas, en forma par-
cialmente monocatenaria, para que sus bases puedan formar
enlaces por puentes de hidrógeno específicos con las bases
de los nucleótidos que van a ser polimerizados. Este aparea-
miento es temporal y afecta solamente a una de las dos cade-
nas, en el caso de la transcripción, y es permanente y afecta
a ambas cadenas del ADN, en la replicación (Fig. 19-2).
Una diferencia importante en el mecanismo de síntesis de
los dos tipos de ácidos nucleicos es que en el proceso 
de transcripción, la síntesis del ARN puede comenzar median-
te la unión de dos NTP, dando lugar a un dinucleótido que sirve
de germen para el crecimiento ulterior de la cadena, mientras
que las enzimas que sintetizan ADN sólo pueden unir dNTP al
hidroxilo del extremo 3’de una pequeña cadena preexistente de
ácido nucleico, denominada cebador. Debido a que el aparea-
miento entre cadenas sólo puede ser antiparalelo, la cadena
molde es leída o recorrida por las enzimas en el sentido 3’→5’. 
Las polimerasas de ácidos nucleicos son enzimas proce-
sivas, ya que suelen catalizar muchos ciclos de elongación de
la cadena sin separarse del molde. La replicación es un pro-
ceso muy complejo que se desarrolla con gran fidelidad, ya
que en él se lleva a cabo la copia de secuencias de millones
de pares de bases con una tasa de errores muy baja.
BIOSÍNTESIS DEL ADN: REPLICACIÓN,
RECOMBINACIÓN Y REPARACIÓN 19
19 Capitulo 19 8/4/05 11:26 Página 329
	BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR (...)
	CONTENIDO
	PARTE II: BIOLOGÍA Y PATOLOGÍA MOLECULAR
	SECCIÓN IV LA INFORMACIÓN GENÉTICA
	19 BIOSÍNTESIS DEL ADN: REPLICACIÓN, RECOMBINACIÓN Y REPARACIÓN
	19.1 CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS PROCESOS (...)