En la replicación del genoma
procariotico existe un solo punto de replicación, el origen de la replicación, requiere entre otras de las enzimas helicasas para romper los puentes hidrógeno y
las topoisomerasas para aliviar la tensión y de las proteínas de unión a cadena simple para mantener separadas las cadenas
abiertas.
Una vez
que se abre la molécula, se forma una área conocida como "burbuja de replicación" en ella se
encuentran las "horquillas de replicación" . Por acción de la la ADN
polimerasa los nuevos nucleótidos entran en la horquilla y se enlazan con el
nucleótido correspondiente de la cadena.
Dado que
las cadenas del ADN son antiparalelas, y que la replicación procede solo
en la dirección 5' a 3' en ambas cadenas, numerosos experimentos mostraron que,
una cadena formará una copia continua, mientras que en la otra se formarán una
serie de fragmentos cortos conocidos como fragmentos de Okazaki . La cadena que
se sintetiza de manera continua se conoce como cadena adelantada y, la que se
sintetiza en fragmentos, cadena atrasada.
Para que
trabaje la ADN polimerasa es necesario la presencia, en el inicio de cada nuevo
fragmento, de pequeñas unidades de ARN conocidas como cebadores, a posteriori,
cuando la polimerasa toca el extremo 5' de un cebador, se activan otras
enzimas, que remueven los fragmentos de ARN, colocan nucleótidos de ADN en su
lugar y, una ADN ligasa los une a la cadena en crecimiento.
La otra cadena (hebra retrasada) transcurre en sentido
opuesto, por lo que ha de seguir un proceso un poco diferente para replicarse.
En ella la primasa sintetiza el cebador a 1000 nucleótidos del punto de
separación del DNA progenitor. A partir del cebador la DNA-polimerasa sintetiza
unos 1000 nucleótidos de DNA, alejándose de la horquilla de replicación,
formándose el denominado fragmento de Okazaki. Después, otra DNA-polimerasa
distinta retira los fragmentos de RNA que han hecho de cebador y rellena los
huecos con nucleótidos de DNA. Finalmente la ADN-ligasa
empalma entre sí los diferentes fragmentos para formar una cadena única a
partir de los fragmentos de Okazaki; por eso se dice que es una replicación
discontinua. El proceso continúa hasta que se duplica todo el DNA.
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