Las etapas de síntesis y replicación de material genético en células procariotas
El proceso de replicación y síntesis del material genético en células procariotas involucra varias etapas y proteínas especializadas. Las helicasas son enzimas que reconocen el origen de la replicación y rompen los puentes de hidrógeno entre las bases nitrogenadas, permitiendo que la doble hélice se abra.
Las etapas de síntesis y replicación de material genético en células procariotas
Elongación (formación de nuevas hebras)
Síntesis de la cadena adelantada o conductora
Esta cadena es complementaria a la cadena 3'→5'. Después de que la ARN polimerasa ha sintetizado el prímer, ARN cebador, la ADN-polimerasa III, comienza a sintetizar la nueva cadena en dirección 5'→3'.
Síntesis de la cadena retardada
Esta nueva cadena es de crecimiento discontinuo, a partir de fragmentos de ADN separados. Se llama cadena o hebra retardada porque su síntesis es más lenta que la de la cadena conductora.
Proteínas que intervienen durante la iniciación;
Proteínas SSB (del inglés, Single Strand Binding-DNA). Son las proteínas estabilizadoras que se unen a cada cadena de ADN separada por la helicasa para que no vuelvan a unirse. Así, permiten el paso correcto de la ADN polimerasa, impidiendo que se unan las cadenas complementarias antes de que se añadan los nucleótidos de la nueva cadena que se está formando.
Topoisomerasas. El desenrollamiento de la doble hélice da lugar a tensiones entre las dos cadenas, y las topoisomerasas se encargan de hacer cortes en las cadenas para liberar las tensiones de superenrollamientos. Cortan una (las topoisomerasas I) o las dos cadenas (las topoisomerasas II o girasa) de ADN, y cuando ya no existen esas tensiones, las ligasas las empalman nuevamente.
Helicasas. Son enzimas que reconocen la secuencia de nucleótidos origen de la replicación y rompen los puentes de hidrógeno entre las bases nitrogenadas complementarias. Se encargan de abrir la doble hélice para que las cadenas puedan servir de molde para las nuevas cadenas.
Terminación
La elongación continúa hasta que el ADN está totalmente replicado. Como el crecimiento de las cadenas es bidireccional, una de las nuevas hebras se ha sintetizado de forma continua y la otra de forma discontinúa, mediante los fragmentos de Okazaki. Las dos horquillas de replicación se unirán en un lugar diametralmente opuesto al origen de la replicación del cromosoma bacteriano.
La ADN polimerasa I eliminará el último cebador, y los fragmentos serán unidos por la ADN ligasa. Así, se obtienen dos cadenas de ADN, sin ARN, e idénticas a las moléculas de ADN parental.
Las células procariotas no tienen un núcleo definido, el material genético está disperso en el citoplasma celular.
Iniciación
Por último, la ADN-ligasa, une con un enlace fosfodiéster los diferentes fragmentos de Okazaki.
Las cadenas de ADN que sirven de molde también se llaman ADN parental.
Después, la ADN-polimerasa I, por su función exonucleasa, elimina los ARN cebadores, y más tarde, por su función polimerasa, rellena los huecos que ocupaban los ribonucleótidos con nucleótidos de ADN.
La ADN-polimerasa III une, en sentido 5'→3', unos 1000 ó 2000 nucleótidos de ADN, formando un fragmento de Okazaki. Este proceso se va repitiendo según se van separando las dos cadenas que sirven como molde.
La replicación comienza en una secuencia de nucleótidos en el ADN llamada origen de la replicación, oriC o punto de iniciación, que actúa como señal de iniciación
