La horquilla de replicación ( horquilla de replicación ) es una estructura en forma de Y que se mueve a lo largo de la hélice del ADN original y se caracteriza por una divergencia local de sus dos cadenas, dentro de las cuales se produce la replicación activa del ADN [1] . En casos (excepto en el caso de moléculas creadas artificialmente y el ADN de algunos virus ), la macromolécula de ADN consta de dos cadenas complementarias con direcciones opuestas. La complementariedad de cadena significa que el contenido de información de ambas cadenas de ADN es idéntico. Los diferentes extremos de la cadena de ADN se denominan extremo 3' y extremo 5'. La enzima ADN polimerasa , que realiza la replicación, puede usar solo ADN monocatenario como plantilla, moviéndose a lo largo de él en la dirección 3' → 5'. Por esta razón, las cadenas de ADN parentales deben separarse temporalmente entre sí para que se produzca la replicación [2] . Esta división de las hebras determina la forma de Y de la horquilla de replicación. El proceso de separación de la cadena en sí se llama desnaturalización o fusión. La cantidad de energía que debe gastarse en la desnaturalización de una sección de ADN depende de la proporción de enlaces AT y GC . La guanina y la citosina están unidas por 3 enlaces de hidrógeno, y la adenina y la timina por 2, lo que hace que la primera sea más estable. En consecuencia, cuantos más enlaces GC, más energía debe gastarse en la desnaturalización [1] .
La formación de una horquilla de replicación ocurre en la etapa de iniciación de la replicación después de una divergencia local de las cadenas de la molécula de ADN original en el punto de origen de la replicación . Dependiendo del tipo de organismo se forman una o dos horquillas, por lo que la replicación será unidireccional o bidireccional. La segunda opción es más común. A medida que se mueve la horquilla de replicación, se forma un ojo de replicación. [una]
Existen varios métodos para determinar si la replicación es unidireccional o bidireccional. En el caso de moléculas de ADN lineales relativamente cortas, la microscopía electrónica determina cómo cambia la distancia desde los bordes del ojo de replicación hasta el final de la molécula durante la replicación. Si uno de estos bordes tiene una posición sin cambios con respecto a los límites de la molécula, entonces la replicación es unidireccional [1] .
Para estudiar la replicación de genomas grandes , se utiliza el método de marcar el ADN recién sintetizado con marcadores radiactivos o fluorescentes de diferentes colores, seguido de autorradiografía o microscopía fluorescente [1] .
Otro método se basa en cambiar la movilidad electroforética de las moléculas de ADN en función de su forma. Las moléculas de ADN en diferentes etapas de replicación se tratan con endonucleasas de restricción y se separan mediante electroforesis bidimensional . Las conclusiones se extraen en función de cuánto se desvía la ruta de dichas moléculas en el gel de la ruta de las moléculas de ADN lineal con el mismo peso molecular [1] .
| replicación del ADN | |||||||
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| Alargamiento |
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| Terminación |
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