6.6:

6.6: Síntesis de hebras rezagadas

Lagging Strand Synthesis

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Molecular Biology

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Lagging Strand Synthesis

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6.5: Proofreading

6.7: DNA Helicases

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01:59 min

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November 23, 2020

Overview

Durante la replicación, las hebras complementarias en el ADN bicatenario se sintetizan a diferentes velocidades. La replicación comienza primero en la hebra principal. La replicación comienza más tarde, se produce más lentamente y continúa de forma discontinua en la hebra rezagada.

Hay varias diferencias importantes entre la síntesis de la hebra principal y la síntesis de la hebra rezagada. 1) La síntesis de hebras principales ocurre en la dirección de la apertura de la horquilla de replicación, mientras que la síntesis de hebras rezagadas ocurre en la dirección opuesta. 2) Para la síntesis de hebras principales, se necesita un solo cebador, mientras que se requieren múltiples cebadores de ARN para la síntesis de hebras rezagadas. 3) Después de la síntesis inicial del cebador, la hebra principal solo necesita ADN polimerasa para que la replicación continúe, mientras que la hebra rezagada necesita múltiples enzimas, incluidas la ADN polimerasa I, la RNasa H y la ligasa. 4) La hebra principal se sintetiza como una pieza continua, mientras que la hebra rezagada se sintetiza como una serie de piezas más cortas llamadas fragmentos de Okazaki. Por lo tanto, la síntesis de hebras rezagadas es un proceso de varios pasos que implica una coordinación sofisticada entre diferentes moléculas.

Debido a los diferentes tamaños del genoma de procariotas y eucariotas, el proceso de síntesis de hebras retrasadas difiere entre ellos. La diferencia más notable es la longitud de los fragmentos de Okazaki. La longitud promedio del fragmento de Okazaki es de alrededor de 1000 a 2000 nucleótidos en procariotas, pero solo de 100 a 200 nucleótidos en eucariotas.

Transcript

Las hebras complementarias en el ADN bicatenario se replican a diferentes velocidades. Por un lado, el proceso de replicación es continuo y rápido; Esta hebra hija recién formada se denomina hebra principal.

En la otra hebra, el proceso de replicación es discontinuo, relativamente más lento, y comienza un poco más tarde; esta hebra hija se conoce como hebra rezagada.

La ADN polimerasa solo puede sintetizar ADN en la dirección de 5′ a 3′. Debido a esto, la hebra principal se sintetiza continuamente.

Sin embargo, la ADN polimerasa no puede sintetizar ADN en una dirección de 3′ a 5′ en la hebra rezagada.

Para hacer frente a este problema, la síntesis de ADN se lleva a cabo de forma discontinua en una dirección de 5′ a 3′.

La enzima ADN primasa, que está presente cerca de la apertura de la horquilla de replicación, sintetizará múltiples cebadores de ARN en la hebra rezagada a medida que el ADN se desenrolla.

Luego, la ADN polimerasa sintetiza el ADN en el extremo del cebador hasta que se encuentra con el siguiente cebador.

Este ciclo de síntesis de cebadores por primasa y posterior elongación del ADN por polimerasa continúa a lo largo de la hebra rezagada. Los fragmentos cortos de ADN resultantes se conocen como fragmentos de Okazaki.

A continuación, la enzima RNasa H elimina los cebadores de ARN intercalados entre los fragmentos de Okazaki.

A continuación, otra ADN polimerasa llena los espacios vacíos que quedan tras la eliminación de los cebadores de ARN.

Sin embargo, la ADN polimerasa no puede llenar las muescas presentes entre los fragmentos de Okazaki.

Esta tarea final la realiza la enzima ADN ligasa, que une el extremo 3′ de un fragmento con el extremo 5′ de otro para convertir la hebra rezagada discontinua en una continua.

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