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10.2.7. Enzimas que intervienen en la replicacion

Enzimas que intervienen en la replicación del ADN

Aunque las enzimas que más intervienen en la replicación del ADN son las ADN polimerasas, que catalizan la formación de los enlaces fosfodiéster entre desoxirribonucleótidos, añadiendo el nucleótido complementario al de la cadena molde. Necesitan una cadena de ADN que le sirve de molde a la que irán añadiendo los nucleótidos correspondientes, dejando siempre el grupo 3' -OH libre al que se le añadirán más desoxirribonucleótidos.

Las ADN polimerasas de las procariotas son distintas que las de las eucariotas:

Las ADN polimerasas de procariotas son:

  • ADN polimerasa I
    • Elimina el ARN cebador.
    • Repara errores de la síntesis del ADN.
    • Rellena con desoxirribonucleótidos el hueco que ocupaban los ribonucleótidos del ARN cebador.
  • ADN polimerasa II
    • Repara pequeñas roturas en las cadenas del ADN (corrigiendo estos errores).
  • ADN polimerasa III
    • Añade el desoxirribonucleótido adecuado, complementario al de la cadena que le sirve de molde, en sentido 5'→3'.

Enzimas que participan en la replicación de E. coli: helicasa, proteínas SSB, topoisomerasa, ARN primasa, Holoenzima ADN Pol

By César Benito Jiménez [CC BY-SA 2.5 es or CC BY-SA 2.5 es], via Wikimedia Commons

Las ADN polimerasas de eucariotas son:

  • ADN polimerasa alfa y ADN polimerasa delta:
    • Controlan directamente la replicación.
  • ADN polimerasa beta
    • Su función es la de corregir errores.
  • ADN polimerasa gamma
    • Controla la replicación del ADN mitocondrial y plastidial.

Otras enzimas importantes en la replicación del ADN son:

  • Primasas (ARN polimerasas): Sintetizan los nucleótidos del ARN cebador utilizando como molde una cadena de ADN.
  • Girasas (topoisomerasas): Desenrollan las cadenas de ADN.
  • Helicasas: Separan las dos cadenas del ADN para que puedan servir de molde para la síntesis de las nuevas.
  • Proteínas SSB (single strand-binding) o estabilizadoras: Mantienen separadas las cadenas (que ha separado la helicasa) durante la replicación para que no vuelvan a unirse.
  • Nucleasas: Rompen los enlaces fosfodiéster entre nucleótidos, dando lugar a un “punto de origen” o inicio de replicación.
  • Ligasas: Unen fragmentos de Okazaki adyacentes entre sí mediante enlaces fosfodiéster

Preguntas que han salido en exámenes de acceso a la Universidad (Selectividad, EBAU, EvAU)

Castilla y León, Junio de 2022, pregunta 9

a) Indicar cuatro enzimas implicadas en el proceso de replicación del ADN describiendo brevemente su función. (1,5)
b) A partir del siguiente segmento de un gen en la hebra codificante de ADN 5’…CTA-TGC-TTA-GAC…3’ ¿Cuál sería la secuencia del ARNm transcrito? Especificar la localización celular de este proceso en eucariotas y en procariotas. (0,5)

Navarra, Junio de 2022, pregunta 2

La ADN polimerasa:

a) ¿Qué tipo de biomolécula es?

b) ¿Qué función tiene en la célula?

c) ¿Qué efecto tendría un aumento de temperatura sobre esta biomolécula?

Castilla La Mancha, Junio de 2023, pregunta 2.3.

La afroamericana Henrietta Lacks falleció en 1951 a causa de un tumor. Tras su muerte, algunas de sus células cancerosas se cultivaron en laboratorio. Sorprendentemente, estas se siguen dividiendo ininterrumpidamente por mitosis, originando un cultivo de células inmortales (conocidas como “Células HeLa”), que se utilizan en laboratorios de todo el mundo.

a. Explique en qué consiste el proceso de replicación del ADN previo a la división mitótica.
b. ¿Cuál es la principal enzima en la replicación? ¿En qué sentido se desplaza sobre la hebra de ADN?.
c. Compare la anafase mitótica y la anafase I meiótica, tomando como modelo una célula 2n=8.

Cantabria, Julio de 2023, pregunta 14

Haga un esquema de la replicación del ADN, señalando las diversas proteínas que intervienen en la misma y especificando su función.

La Rioja, Junio de 2024, pregunta 13

Durante la replicación del ADN actúan una serie de enzimas que se encargan de corregir errores en el proceso.

a) Justifica la importancia de estos mecanismos de reparación para la supervivencia de las células y el mantenimiento de la información genética. (0,5 puntos)
b) ¿En qué momentos puede darse esta reparación? (0,25 puntos)
c) Cita al menos un ejemplo de enzima encargada de realizar esta corrección. (0,25 puntos)

Repasando las enzimas que intervienen en la replicación del ADN

Pregunta

¿Cuál es la función principal de las ADN polimerasas durante la replicación del ADN?

Respuestas

Sintetizan los nucleótidos del ARN cebador.

Catalizan la formación de enlaces fosfodiéster entre desoxirribonucleótidos.

Controlan directamente la replicación.

Reparan pequeñas roturas en las cadenas del ADN.

Retroalimentación

Pregunta

¿Cuál de las siguientes enzimas sintetiza los nucleótidos del ARN cebador utilizando una cadena de ADN como molde?

Respuestas

Helicasas.

Ligasas.

Primasas (ARN polimerasas).

Girasas (topoisomerasas).

Retroalimentación

Pregunta

¿Qué función desempeñan las girasas (topoisomerasas) durante la replicación del ADN?

Respuestas

Reparan errores de síntesis del ADN.

Sintetizan nucleótidos del ARN cebador.

Desenrollan las cadenas de ADN.

Unen fragmentos de Okazaki adyacentes.

Retroalimentación

Pregunta

¿Cuál es la función principal de las helicasas en la replicación del ADN?

Respuestas

Controlan directamente la replicación.

Separan las dos cadenas del ADN para que sirvan como molde.

Mantienen separadas las cadenas durante la replicación.

Rompen enlaces fosfodiéster entre nucleótidos.

Retroalimentación

Pregunta

¿Qué papel desempeñan las proteínas SSB (single strand-binding) durante la replicación del ADN?

Respuestas

Reparan errores de síntesis del ADN.

Unen fragmentos de Okazaki.

Mantienen separadas las cadenas durante la replicación.

Rompen enlaces fosfodiéster entre nucleótidos.

Retroalimentación

Pregunta

¿Cuál es la función de las nucleasas durante la replicación del ADN?

Respuestas

Controlan directamente la replicación.

Corrigen errores durante la replicación.

Rompen los enlaces fosfodiéster entre nucleótidos, creando un punto de origen.

Unen fragmentos de Okazaki adyacentes.

Retroalimentación

Pregunta

¿Qué hacen las ligasas durante la replicación del ADN?

Respuestas

Sintetizan nucleótidos del ARN cebador.

Corrigen errores de síntesis del ADN.

Desenrollan las cadenas de ADN.

Unen fragmentos de Okazaki adyacentes mediante enlaces fosfodiéster.

Retroalimentación

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