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43 ¿Cómo ocurre la replicación del ADN? En una molécula de ADN, cada grupo fosfato de un nucleótido está unido al carbono 3’ de la desoxirribo- sa y al carbono 5’ de la desoxirribosa del nucleótido contiguo. En consecuencia, una cadena sencilla de ADN tiene un extremo 5’ y otro 3’. La replicación del ADN ocurre cuando diferentes enzimas permiten aña- dir nucleótidos nuevos a una cadena molde, siempre en dirección de 5’ a 3’. La replicación inicia en un punto o en puntos especí- ficos de la molécula de ADN. Estos puntos de inicio son secuencias de nucleótidos denominadas origen de la replicación . Para iniciar la replicación, enzimas llamadas helicasas rompen los puentes de hidrógeno que unen a las bases nitrogenadas de los nucleótidos y abren la molécula, lo que forma una burbuja de re- plicación. Al abrir la molécula en determinado punto, los secto- res de ADN cercanos a la burbuja tienden a enrollarse más, por lo cual otras enzimas, las topoisomerasas , facilitan que las cadenas giren y evitan enrollamientos adicionales. Las cadenas separadas de la doble hélice pasan a ser cadenas molde. Con las cadenas molde expuestas se sintetiza una se- cuencia de nucleótidos llamada cebador que es, por lo general, un grupo de diez nucleótidos de ARN que siguen las reglas de complementariedad y varían la timina por el uracilo. La síntesis del cebador se lleva a cabo gracias a la enzima ARN primasa . Cuando los cebadores han complementado las bases del ADN, otras enzimas, las ADN polimerasas , sinte- tizan las cadenas complementarias de ADN nuevas a partir de las cadenas molde, al añadir nucleótidos. De esta manera, a medida que la ADN polimerasa III agrega nucleótidos, la ADN polimerasa I reemplaza los nucleótidos de ARN del cebador por los de ADN. Como la replicación ocurre siempre en dirección 5’ a 3’, la cadena 5’ a 3’ se replica de manera continua, mientras que la cadena 3’ a 5’ se sintetiza por frag- mentos, cada uno en sentido 5’ a 3’. La cadena que se complementa de forma continua se denomina cadena adelantada y la que lo hace a través de fragmentos se conoce como cadena rezagada . Los fragmentos de la cadena rezagada se denominan fragmentos de Okasaki . Observa en [3] un esquema que resume la replicación del ADN. 1. El número de cromosomas de una célula de tu cuerpo, como un glóbulo blanco, es de 46. ¿Qué puede ocurrir si esta célula se multiplica sin hacer la replicación del ADN? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 2. ¿Por qué es importante el proceso de la replicación? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ Actividades de aprendizaje [3] A. Observa cómo se ubican el carbono 5’ y 3’ en la doble hélice. B. Cuando se abre el ADN, las bases nitrogenadas de cada cadena quedan expuestas, por lo cual pueden ser completadas por nuevos nucleótidos. A A T C G P P P P extremo 3’ extremo 3’ extremo 5’ extremo 5’ 3’ 3’ 3’ 3’ 2’ 2’ 2’ 2’ 1’ 1’ 1’ 1’ 4’ 4’ 4’ 4’ 5’ 5’ 5’ 5’ Cadena sencilla Doble hélice Cadena sencilla B 3’ 5’ 3’ 5’ 5’ 5’ 3’ La ARN primasa sintetiza cebadores de ARN. La ADN polimerasa sintetiza la cadena adelantada en dirección 5’ a 3’. La ADN polimerasa sintetiza los fragmentos de Okasaki de la cadena retrasada en dirección 5’ a 3’. La helicasa rompe los puentes de hidrógeno entre las bases nitrogenadas y abre la doble hélice de ADN.