Hebra rezagada de ADN: definición y síntesis
Hebra rezagada: definición
Una hebra rezagada es una de las dos hebras de ADN que se encuentran en la bifurcación de replicación, o unión, en la doble hélice; la otra hebra se llama hebra principal. Una hebra rezagada requiere un ligero retraso antes de someterse a la replicación, y debe someterse a una replicación discontinua en pequeños fragmentos.
Entendiendo el ADN
El ADN, o ácido desoxirribonucleico, es una molécula compleja, que normalmente se encuentra en el núcleo de una célula, que contiene la información genética de un organismo. Las dos hebras de ADN forman una doble hélice. Las hebras son complementarias porque contienen pares de bases coincidentes de las cuatro sustancias químicas que se encuentran en el ADN.
Un extremo de una hebra de ADN no es igual que el otro. Un extremo contiene un grupo fosfato 5 ‘y el otro contiene un grupo hidroxilo 3’. Los biólogos se refieren a los dos extremos de una cadena de ADN como 5 ‘y 3’. En la estructura de doble hélice, las dos hebras apuntan en direcciones opuestas, con el extremo 5 ‘de una hebra emparejado con el extremo 3’ de la otra hebra y viceversa.
Replicación de ADN
La replicación del ADN comienza cuando la doble hélice del ADN se desenrolla. La región abierta que contiene las hebras de ADN separadas se llama burbuja de replicación. Imagine una burbuja de réplica donde la hebra superior tiene su extremo de 5 ‘a la izquierda y su extremo de 3’ a la derecha. La hebra inferior tendrá una orientación opuesta, con 3 ‘en el lado izquierdo y 5’ en el lado derecho.
La ADN polimerasa es la enzima que construye las nuevas hebras de ADN. Lee la base de la hebra original y luego agrega el par de bases correspondiente a la nueva hebra. La ADN polimerasa solo puede agregar bases al extremo 3 ‘de una cadena de ADN. Esto significa que la nueva hebra solo se puede construir agregando bases al lado de 3 ‘de la cadena de crecimiento.
Para construir la nueva hebra en la dirección de 5 ‘a 3’, la polimerasa debe leer la hebra original en la dirección de 3 ‘a 5’. Esto se debe a que la hebra recién construida debe ser complementaria y en la orientación opuesta a la hebra original. Durante la replicación, la ADN polimerasa se moverá de derecha a izquierda en la hebra superior y de izquierda a derecha en la hebra inferior.
Burbuja de replicación
Detengámonos en este punto y echemos un vistazo a nuestra burbuja de replicación.
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Cada lado de una burbuja de replicación se llama horquilla de replicación porque la hélice de ADN se divide en dos hebras, como una horquilla. La polimerasa en la hebra superior se mueve hacia la izquierda y, cuando llega a la horquilla de replicación, el ADN se desenrolla mágicamente delante de él para que pueda continuar sin detenerse. Las hebras que pueden replicarse continuamente se denominan hebras principales.
Pero, ¿qué pasa con la hebra inferior a la izquierda y la hebra superior a la derecha? Estas hebras son hebras rezagadas. Obviamente, este ADN necesita ser replicado, pero no es tan simple. Recuerde, nuestra polimerasa solo puede moverse hacia la izquierda en la hebra superior y hacia la derecha en la hebra inferior. Entonces, la polimerasa original no podrá invertir la dirección y replicar estos bits.
Hebras rezagadas: replicación
Para replicar las hebras rezagadas se requiere la ayuda de una nueva polimerasa. Por ejemplo, en la bifurcación de replicación izquierda, una polimerasa entrará en la hebra inferior y se deslizará hacia la derecha. Por supuesto, no tendrá mucho ADN para avanzar porque pronto alcanzará la porción que ya fue replicada por la polimerasa original que avanza continuamente hacia la derecha.
Como la polimerasa en la hebra principal hace que el ADN se desenrolle más, queda expuesta más hebra rezagada. El tiempo de retraso que ocurre mientras el ADN se desenrolla explica su nombre, hebra rezagada. Cuando se haya desenrollado suficiente ADN, entrará otra polimerasa y replicará otro pequeño trozo en la hebra rezagada. Estos trozos de ADN se denominan fragmentos de Okazaki. Finalmente, todos se unen en una hebra suave de ADN.
Resumen de la lección
Cuando el ADN se replica, debe desenrollarse en una bifurcación de replicación, que se encuentra a ambos lados de una burbuja de replicación. Una hebra puede replicarse continuamente, la hebra principal, pero la hebra rezagada debe replicarse en trozos de ADN llamados fragmentos de Okazaki. La replicación requiere el uso de diferentes métodos porque la ADN polimerasa, una enzima que construye nuevas cadenas de ADN, solo puede construir ADN agregando bases al lado 3 ‘. La hebra rezagada necesita esperar a que el ADN se desenrolle un poco antes de que una polimerasa pueda intervenir y replicar otro fragmento.