Replicación del ADN: la horquilla de replicación !

Para copiar el ADN, la doble hélice se abre en una horquilla: una cadena se copia de forma continua y la otra a trozos (fragmentos de Okazaki).

Actualizado 2026-11-01

Datos clave

Semiconservadora: cada molécula hija conserva una cadena vieja y una nueva.
La ADN polimerasa solo alarga en sentido 5'→3' y necesita un cebador con un 3'-OH libre (lo pone la primasa, de ARN).
Cadena adelantada: continua. Cadena retrasada: discontinua, en fragmentos de Okazaki que luego se unen.
En eucariotas: pol α-primasa inicia, pol ε alarga la adelantada, pol δ la retrasada; PCNA es la abrazadera deslizante.
Muchos orígenes de replicación por cromosoma en eucariotas; uno solo (oriC) en el cromosoma bacteriano.

1. Licencia (fase G1): ORC marca los orígenes y carga el helicasa MCM2-7 de forma inactiva; así cada origen se dispara una sola vez por ciclo.
2. Apertura (fase S): las quinasas CDK y DDK activan la helicasa CMG (Cdc45-MCM-GINS), que separa las cadenas gastando ATP.
3. Las proteínas de unión a cadena sencilla (RPA en humanos, SSB en bacterias) impiden que las cadenas se vuelvan a aparear.
4. Delante de la horquilla se acumula superenrollamiento positivo: las topoisomerasas I y II (girasa en bacterias) lo alivian.
5. La primasa coloca un cebador corto de ARN; RFC carga PCNA y la polimerasa δ o ε alarga desde el 3'-OH.
6. En la cadena retrasada, la FEN1 y la RNasa H quitan los cebadores, la pol δ rellena el hueco y la ADN ligasa I sella la mella (gasta ATP; en bacterias, NAD⁺).
7. Fidelidad: la selección de bases, la exonucleasa 3'→5' de corrección de pruebas y la reparación de errores de apareamiento llevan el error a cerca de 1 por 10⁹ bases.
8. Al final de los cromosomas lineales queda un hueco en la cadena retrasada: los telómeros se acortan en cada división salvo que actúe la telomerasa.

Orden en la horquilla: «Hélice, Topo, Prima, Pol, Liga» = helicasa, topoisomerasa, primasa, polimerasa, ligasa.

Las fluoroquinolonas atacan la girasa y la topoisomerasa IV bacterianas; la camptotecina y el etopósido atacan las topoisomerasas humanas en quimioterapia.
Los análogos de nucleósidos (citarabina, gemcitabina, aciclovir) terminan o frenan la cadena al ser incorporados por la polimerasa.
Defectos de helicasas RecQ causan síndromes de inestabilidad genómica (Bloom, Werner).

Piense la respuesta y toque la pregunta para verla.

¿Por qué una de las cadenas se replica a trozos?

La polimerasa solo sintetiza 5'→3'; la cadena retrasada corre en sentido contrario a la horquilla y se copia en fragmentos de Okazaki.

¿Qué enzima sella los fragmentos de Okazaki y qué gasta en humanos?

La ADN ligasa I; forma el último enlace fosfodiéster gastando ATP.

¿Qué proteína actúa como abrazadera deslizante de la polimerasa δ?

PCNA, un anillo que rodea el ADN y mantiene a la polimerasa unida (procesividad); RFC lo carga.

¿Qué impide que un origen eucariota se replique dos veces en el mismo ciclo?

La helicasa MCM solo se carga (licencia) en G1; en S las CDK la activan y a la vez impiden cargar una nueva.

Información educativa, no es consejo médico. Ante un síntoma, consulte a un profesional de la salud.

Fuentes: DNA Replication (Reactome, 2026); DNA strand elongation (Reactome, 2026); POLD1: DNA polymerase delta catalytic subunit (human) (UniProt, 2026); Textbook of Biochemistry for Medical Students, 6th ed. (Jaypee Brothers Medical Publishers (Vasudevan DM, Sreekumari S, Vaidyanathan K), 2011).

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