Burbuja de replicación: Definición y descripción general

Estructura del ADN

¿Qué tienen que ver las burbujas con la replicación del ADN? ¿Es tomar un baño antes de partir en dos? Hm, repasemos la estructura del ADN antes de descubrirlo. Podemos recordar que el ADN , o ácido desoxirribonucleico , los planos de toda la vida, está formado por dos cadenas de nucleótidos que se juntan para formar una doble hélice. Una doble hélice parece una escalera de cuerda retorcida. Los peldaños de la escalera se forman al emparejar las bases de nucleótidos de cada una de las cadenas de ADN.

Una doble hélice de ADN que muestra los pares de bases complementarios.

Cada base tiene una base asociada a la que siempre se une (adenina con timina y guanina con citosina). El emparejamiento específico significa que las hebras son perfectamente complementarias. Cada hebra es básicamente la misma información, pero son imágenes en espejo que encajan como dos tiras de velcro.

Cada célula de nuestro cuerpo necesita una copia completa del genoma (excepto los espermatozoides y los óvulos, pero son especiales). Esto significa que cada vez que una célula se divide, necesita copiar el genoma. Es conveniente que las hebras de ADN sean complementarias, porque cada hebra se puede utilizar como plantilla durante la replicación.

Burbuja de replicación

La replicación del ADN ocurre cuando una hebra de ADN se divide por la mitad y forma dos copias idénticas. Sin embargo, para que esto ocurra, primero se deben separar las hebras de ADN. Se usa una enzima llamada helicasa para separar estas dos hebras.

Como una cremallera que se ha abierto por la mitad, las hebras de ADN separadas forman una pequeña arruga abierta. Esta es la burbuja de la replicación. Una burbuja de replicación es una región abierta y desenrollada de una hélice de ADN donde ocurre la replicación del ADN. La helicasa desenrolla solo una pequeña sección del ADN a la vez en un lugar llamado origen de replicación . En eucariotas, existen varios orígenes de replicación en cada cromosoma. Los dos lados de cada burbuja (donde va de cremallera a descomprimida) se denominan horquillas de replicación .

Estabilizando la burbuja

Después de que se forma la burbuja de replicación, existen proteínas especiales llamadas proteínas de unión de una sola hebra que se unen a las hebras individuales y evitan que la hélice se enrolle nuevamente.

Mientras la burbuja de replicación está abierta, esto significa que las otras partes de la hélice están sometidas a una tensión extra de enrollamiento. Piense en ello como un largo resorte. Si fuerza la mitad del resorte para que se vea recto, la espiral se empuja hacia las otras partes del resorte. Otra enzima llamada topoisomerasa ayuda a aliviar la tensión en las otras partes de la hélice cortando el ADN, dejándolo desenrollar y luego volviéndolo a sellar.

Elongación de la burbuja de replicación

Una vez que la burbuja se estabiliza, puede comenzar la verdadera magia de la replicación del ADN. Una enzima llamada ADN polimerasa viaja a lo largo de cada hebra como un tren en una vía férrea. Lee el orden de las bases y luego construye una nueva cadena de socios. Es mejor dejar los detalles de esto para otra lección.

La ADN polimerasa trabaja en cada hebra simultáneamente y se mueve en direcciones opuestas dentro de la burbuja. A medida que la polimerasa llega al final de la burbuja, la helicasa continúa desenrollando el ADN para que la polimerasa nunca se salga de pista.

Dado que las polimerasas van en ambas direcciones, esto significa que la burbuja de replicación continúa abriéndose en cada lado. Continuará haciéndose más y más grande hasta que se replique toda la hebra de ADN. En este punto, habrá dos hélices idénticas, cada una hecha de una de las dos hebras originales y una hebra recién sintetizada.

Resumen de la lección

Una burbuja de replicación es una región abierta y desenrollada de ADN donde ocurre la replicación del ADN. Las burbujas se crean cuando la enzima helicasa separa las dos cadenas de ADN para que puedan replicarse. La burbuja se estabiliza mediante proteínas de unión de una sola hebra que se unen a las hebras individuales y evitan que la hélice se enrolle nuevamente y la topoisomerasa , una enzima que alivia la tensión en las otras partes de la hélice cortando, desenrollando y volviendo a sellar el ADN. La ADN polimerasa es una enzima que agrega pares de bases complementarios para crear nuevas cadenas asociadas para las cadenas de ADN originales. Por lo tanto, termina con dos hélices completas en lugar de una.