Replicación cromosómica

Durante la fase S del ciclo celular, el proceso de replicación cromosómica comienza simultáneamente en cada uno de los cromosomas de una célula en numerosos orígenes de replicación.

Un origen de replicación es una secuencia de nucleótidos que interactúa con proteínas iniciadoras especializadas, llamadas complejo de reconocimiento de origen, en los sitios donde comienza la replicación del ADN.

Definir estos orígenes de replicación es difícil. Dado el gran tamaño del genoma humano, por ejemplo, se estima que se necesitarían decenas de miles de orígenes para replicar todo el genoma de manera oportuna.

En los seres humanos, no se ha llegado a un consenso claro sobre secuencias de origen específicas. En cambio, es probable que los orígenes estén definidos por una combinación de secuencias de nucleótidos y la estructura de la cromatina.

La longitud del ADN que abarca un origen de replicación y sus dos respectivos terminales de replicación, donde las horquillas de replicación adyacentes finalmente se fusionan, se denomina replicón.

Sin embargo, la replicación no se produce simultáneamente en todos los replicones. Los diferentes tipos de células tienen su propio momento específico para el inicio de la replicación, generalmente en grupos de orígenes.

La replicación del ADN progresa de esta manera a través del cromosoma hasta que llega a los telómeros, que tienen un proceso de replicación único que involucra a la enzima telomerasa, una transcriptasa inversa.

En este punto del ciclo celular, justo antes de la división celular, o fase M, una célula habrá duplicado efectivamente su masa cromosómica.

Además del ADN, las proteínas histonas son fundamentales para la estructura física y la función del cromosoma eucariota. Por lo tanto, durante la replicación cromosómica, la síntesis de histonas debe ocurrir simultáneamente con la replicación del ADN.

Las horquillas de replicación que irradian hacia afuera desde los orígenes de la replicación interrumpen los octámeros de histonas en sus subunidades.

Las subunidades de histonas recién sintetizadas y las subunidades de histonas antiguas se vuelven a ensamblar en octámeros y se distribuyen en hebras de ADN hijas. Por lo tanto, la histona se replica de una manera semiconservadora en la que tanto las histonas antiguas como las nuevas se segregan aleatoriamente a las hebras hijas recién sintetizadas.