La
importancia de la replicación del ADN radica en que asegura la continuidad de
la información genética durante el crecimiento y la reparación de los tejidos.
Hipótesis sobre los mecanismos de la
replicación
El
mecanismo de replicación tiene al menos tres hipótesis o explicaciones:
Conservativa:
Este modelo presenta una doble hélice original que permanece intacta,
formándose una doble hélice completamente nueva.
Semiconservativa:
Es la más aceptada, cada molécula nueva de ADN está formada por una cadena o
recién sintetizada y una cadena antigua u originaria.
Dispersiva:
en este modelo la vieja molécula se rompe y las nuevas moléculas se construyen
con precursores viejos y nuevos.
La
replicación de la ADN es Semiconservativa, ya que cada molécula de ADN está
formada por una hebra original y otra hebra nueva o recién sintetizada. Además
es bidireccional, esto quiere decir que a partir de un punto de origen, se
replican ambas hebras de ADN. Los
extremos de cada una de las hebras son denominados 5´-P (fosfato) y 3´-OH
(hidroxilo)y las dos hebras se alinean en direcciones inversas.
Proceso de replicación
El
proceso se inicia con la descondensación
de la cromatina: a medida que el ADN se separa de sus histonas
(proteínas sobre las cuales se enrolla el ADN), comienzan a unirse al material
genético las enzimas que iniciaran la replicación.
La
separación de las hebras de ADN se produce gracias a una enzima llamadas girasa
y helicasa. Al separarse, las hebras forman estructuras en forma de Y, llamadas horquillas de replicación, a
través de las cuales se desplazan las enzimas que catalizan la replicación del
ADN.
Transcripción
Se
conoce como expresión genética al proceso por el cual se lee un gen para
producir una molécula de ARN y luego una proteína. Los genes inician su expresión cuando las enzimas que se
encuentran en el núcleo forman una molécula de ARN, con el mensaje genético del
ADN. Para que esto ocurra deben existir señales al interior de la célula que
indiquen que los genes deben expresarse.
La
transcripción es un proceso complejo que ocurre en varias etapas, y en la que
participan muchas enzimas. Esta maquinaria de enzimas lee la secuencia de ADN
contenida en un gen y, a la vez, sintetiza una molécula de ARN complementaria.
La primera etapa de la transcripción consiste en
la descondensación de la cromatina. Una vez
que el ADN se encuentra en estado laxo, comienza a actuar las mismas
enzimas que participaron en la replicación (girasa y helicasa), que producen la
separación de las hebras del ADN. Al mismo tiempo, proteínas especiales
detectan la localización de un gen, uniéndose a una región cercana al sitio de
inicio. Este sitio está constituido por la secuencia de tres nucleótidos: TAC,
a esta región se le conoce con el nombre de caja TATA. Estas proteínas se
denominas factores de transcripción y
facilitan la actividad de las enzimas de transcripción.
Una vez
que los factores de transcripción se han unido a una región cercana al gen, la
enzima ARN polimerasa inicia la lectura de ADN y la síntesis del ARNm
complementario. La ARN polimerasa comienza la síntesis de ARN a partir de la secuencia TAC y
finaliza al llegar a una secuencia de término, conformada por alguno de los
siguientes trinucleótidos: ATT, ACT o ATC.
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