Cómo se copia el ADN: la replicación
Lo básico · Nivel intermedio · 2 min de lectura
En una frase: antes de dividirse, la célula copia todo su ADN separando las dos hebras y usando cada una como molde; el resultado son dos moléculas idénticas, cada una con una hebra antigua y otra nueva.
En esta página
Cuándo se copia
Cada vez que una célula se va a dividir tiene que entregar a cada hija una copia completa de su genoma. La copia se hace en una fase concreta del ciclo celular, la fase S (de síntesis), y en una célula humana dura unas horas para copiar 6.000 millones de letras.
Una hebra vieja y una nueva
Como A siempre se empareja con T y C con G, cada hebra contiene la información para reconstruir la otra. La célula separa las dos hebras y fabrica una pareja nueva para cada una. Así, cada molécula hija conserva una hebra original: se dice que la replicación es semiconservativa.
Lo demostraron Matthew Meselson y Franklin Stahl en 1958 con un experimento muy elegante: cultivaron bacterias con nitrógeno pesado, las pasaron a nitrógeno normal y siguieron cómo cambiaba la densidad de su ADN generación a generación.
La maquinaria
- La helicasa abre la doble hélice como una cremallera, formando la «horquilla de replicación».
- La primasa coloca pequeños cebadores de ARN que sirven de punto de partida.
- La ADN polimerasa añade nucleótidos uno a uno siguiendo el molde. Solo puede avanzar en un sentido, así que una hebra se copia de forma continua y la otra a trozos (los fragmentos de Okazaki).
- La ligasa une esos trozos en una hebra continua.
En el genoma humano la copia no empieza en un solo punto, sino en decenas de miles de orígenes de replicación a la vez; si no, tardaría semanas.
Muy pocos errores
La ADN polimerasa revisa su trabajo y corrige la mayoría de sus fallos, y después otros sistemas de reparación arreglan los que se escapan. El resultado es una copia con muy pocos errores, del orden de uno por cada mil millones de letras. Los que quedan son una de las fuentes de las variantes que aparecen con el tiempo.
El problema de los extremos
Por cómo funciona la polimerasa, los extremos de los cromosomas no se pueden copiar del todo y se acortan un poco en cada división. Los telómeros, secuencias repetidas sin genes, actúan como colchón. En algunas células, como las células madre, la enzima telomerasa los vuelve a alargar.
Ideas clave
- El ADN se copia en la fase S, antes de que la célula se divida.
- La replicación es semiconservativa: cada copia tiene una hebra original y una nueva.
- Helicasa, primasa, ADN polimerasa y ligasa trabajan juntas en la horquilla de replicación.
- La copia es muy precisa: del orden de un error por cada mil millones de letras.
Preguntas frecuentes
Usa el mismo principio: separar las hebras con calor y dejar que una ADN polimerasa copie cada una. Repitiendo el ciclo muchas veces se obtienen millones de copias de un fragmento.
Se convierte en una variante en esa célula y en todas sus descendientes. Casi siempre no tiene efecto, pero la acumulación de algunas puede contribuir al cáncer.
Sigue leyendo
Fuentes
Imagen de cabecera: Doc. RNDr. Josef Reischig, CSc., Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0), recortada y coloreada.