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Una molécula de ADN es un estudio de simplicidad compleja. Esta molécula es vital para crear proteínas que influyen en casi todos los aspectos de su cuerpo, pero solo un puñado de componentes constituye la estructura de doble hélice del ADN. En la replicación del ADN, la hélice se divide para formar dos nuevas moléculas. Aunque una enzima cataliza el proceso de replicación, otras enzimas también juegan un papel en la formación de una nueva molécula de ADN.
Empezando
La enzima que cataliza la replicación del ADN se llama ADN polimerasa. Antes de que la ADN polimerasa pueda comenzar su trabajo, debe encontrarse un punto de partida para la replicación y la doble hélice debe separarse y desenrollarse. La enzima helicasa realiza ambas tareas. La enzima helicasa encuentra una mancha en la molécula de ADN llamada origen de replicación y descomprime la cadena. Las enzimas de la ADN polimerasa pueden unirse a las medias cadenas abiertas. Una vez que la ADN polimerasa comienza a funcionar, la helicasa continúa bajando por la cadena y descomprime la molécula a medida que avanza.
Emparejamiento
Los peldaños de la escalera de ADN están formados por pares de nucleótidos. La adenina se empareja con timina, mientras que la guanina se empareja con citosina. Cuando la helicasa abre las hebras, estos pares se dividen. Para formar una nueva molécula de ADN, se deben hacer nuevos pares para las cadenas. La ADN polimerasa viaja a lo largo de las hebras abiertas agregando nuevos nucleótidos a medida que avanza. Cada adenina en la cadena anterior obtendrá una nueva timina, cada antigua guanina obtendrá una nueva citosina y viceversa.
Trabajando bien con otros
La ADN polimerasa puede obtener la mayor atención en la replicación del ADN, pero sin otras dos enzimas, las cadenas abiertas de ADN perderían su estructura. Cuando la helicasa divide la molécula de ADN, el filamento corre el riesgo de volver a encajarse en una espiral apretada. Para evitar que las hebras se enreden, cuyos nudos detendrían el proceso de replicación, la topoisomerasa trabaja para mantener las hebras rectas. La ADN polimerasa también necesita un poco de ayuda para encontrar por dónde comenzar. De hecho, no puede encontrar su sitio de trabajo sin la ayuda de primase. La ADN polimerasa no puede reconocer el origen de la replicación hasta que la primasa se haya unido al punto de partida y forme un cebador de ocho a 10 nucleótidos. Una vez que la ADN polimerasa encuentra el cebador hecho por primasa, puede comenzar el trabajo.
Unirse
La ADN polimerasa funciona sin problemas en una dirección de replicación, pero no tan bien en la otra dirección y necesita otra enzima para compensar esto. A lo largo de una cadena, la nueva molécula de ADN será una cadena sólida de nuevos nucleótidos, pero en la otra cadena, los nuevos nucleótidos se crean en segmentos cortos con un cebador al comienzo de cada segmento. Estos segmentos se denominan fragmentos de Okazaki y requieren la enzima ligasa para unirlos.