Por David H. Nguyen, Ph. D.
Las enzimas que agregan nucleótidos a una cadena de ADN se llaman polimerasas, de las cuales hay muchas. Comprender qué tipos de polimerasas realizan qué funciones y bajo qué circunstancias aclarará la complejidad de este tema. Los procesos de transcripción, hacer ARN a partir del ADN y replicación, copiar ADN del ADN, son funciones importantes que requieren polimerasas para unir nucleótidos en cadenas largas. Los procariotas, como las bacterias, y los eucariotas, como las células humanas, tienen polimerasas que pueden funcionar de manera diferente o similar, según el contexto. Sin embargo, el mismo tema central de unir nucleótidos con precisión está presente tanto en procariotas como en eucariotas.
Transcripción eucariota
La ARN polimerasa II (ARN Pol II) es la enzima que agrega nucleótidos a una nueva cadena de ADN producida durante la transcripción. Se recluta en el sitio de inicio de la transcripción de un gen mediante un grupo de factores de transcripción que se unen a la caja TATA, que es una secuencia de nucleótidos cerca de la línea de inicio del gen. Estos factores de transcripción se denominan familia TFII (factor de transcripción para la polimerasa II) de proteínas. Estos factores de transcripción ayudan a que la ARN polimerasa II comience a viajar a lo largo del ADN desenrollado. A medida que avanza, une los nucleótidos en una nueva cadena haciendo coincidir los nucleótidos flotantes libres con sus pares de bases correspondientes en la hebra molde de ADN.
Las enzimas que agregan nucleótidos a una cadena de ADN se llaman polimerasas, de las cuales hay muchas. Comprender qué tipos de polimerasas realizan qué funciones y bajo qué circunstancias aclarará la complejidad de este tema. Los procesos de transcripción, hacer ARN a partir del ADN y replicación, copiar ADN del ADN, son funciones importantes que requieren polimerasas para unir nucleótidos en cadenas largas. Los procariotas, como las bacterias, y los eucariotas, como las células humanas, tienen polimerasas que pueden funcionar de manera diferente o similar, según el contexto. Sin embargo, el mismo tema central de unir nucleótidos con precisión está presente tanto en procariotas como en eucariotas.
Transcripción procariota
La ARN polimerasa II bacteriana es un complejo proteico de múltiples subunidades. En lugar de ser reclutado en el sitio de inicio de la transcripción por las proteínas de la familia TFII, como sucede con la versión eucariota, el ARN bacteriano Pol II tiene una subunidad llamada factor sigma. El factor sigma lleva todo el complejo de ARN Pol II a la línea de partida del gen. El factor sigma ayuda a abrir la doble hélice del ADN, lo que permite que el complejo bacteriano de ARN Pol II se deslice a lo largo de una hebra de ADN y comience a agregar nuevos nucleótidos.
Las enzimas que agregan nucleótidos a una cadena de ADN se llaman polimerasas, de las cuales hay muchas. Comprender qué tipos de polimerasas realizan qué funciones y bajo qué circunstancias aclarará la complejidad de este tema. Los procesos de transcripción, hacer ARN a partir del ADN y replicación, copiar ADN del ADN, son funciones importantes que requieren polimerasas para unir nucleótidos en cadenas largas. Los procariotas, como las bacterias, y los eucariotas, como las células humanas, tienen polimerasas que pueden funcionar de manera diferente o similar, según el contexto. Sin embargo, el mismo tema central de unir nucleótidos con precisión está presente tanto en procariotas como en eucariotas.
Replicación de ADN
La replicación del ADN es generalmente similar entre eucariotas y procariotas. La replicación es diferente a la transcripción en que ambas cadenas de ADN se copian al mismo tiempo; ambas cadenas de ADN sirven como plantillas. En la replicación del ADN, una hebra de ADN nuevo se produce como una cadena continua (denominada hebra), mientras que la otra hebra de ADN nuevo se hace en piezas cortas discontinuas (llamadas hebra). La ADN polimerasa III es la enzima que agrega nucleótidos para formar la cadena principal continua. Otra polimerasa, la ADN polimerasa I, agrega nucleótidos para formar los fragmentos discontinuos (llamados fragmentos de Okazaki) en la hebra rezagada.
Las enzimas que agregan nucleótidos a una cadena de ADN se llaman polimerasas, de las cuales hay muchas. Comprender qué tipos de polimerasas realizan qué funciones y bajo qué circunstancias aclarará la complejidad de este tema. Los procesos de transcripción, hacer ARN a partir del ADN y replicación, copiar ADN del ADN, son funciones importantes que requieren polimerasas para unir nucleótidos en cadenas largas. Los procariotas, como las bacterias, y los eucariotas, como las células humanas, tienen polimerasas que pueden funcionar de manera diferente o similar, según el contexto. Sin embargo, el mismo tema central de unir nucleótidos con precisión está presente tanto en procariotas como en eucariotas.
Más de una polimerasa
Hay cinco ADN polimerasas en bacterias y 15 en humanos. Por lo general, pertenecen a tres clases diferentes: A, B y X. DNA Pol III, que produce la hebra principal durante la replicación del ADN, es un tipo de clase A y produce hebras muy largas (30.000 nucleótidos) antes de desprenderse del ADN. El ADN Pol I, que produce los fragmentos cortos y discontinuos de Okazaki en la hebra rezagada, pertenece a la clase B: produce fragmentos de alrededor de 600 nucleótidos de largo. Por último, la clase X contiene polimerasas que intervienen en la reparación del ADN dañado. También agregan nucleótidos, pero en forma de cadenas cortas.
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Referencias
- Biología molecular de la célula: la ARN polimerasa II requiere factores generales de transcripción
- Biología molecular de la célula: las señales codificadas en el ADN le indican a la ARN polimerasa dónde comenzar y detenerse
- Biología celular molecular: la maquinaria de replicación eucariota es generalmente similar a la de E. coli
- Revisiones críticas en ciencias de las plantas: múltiples funciones de las ADN polimerasas
Sobre el Autor
David H. Nguyen tiene un doctorado y es biólogo del cáncer y escritor científico. Su especialidad es la biología tumoral. También tiene un gran interés en las profundas intersecciones entre la injusticia social y las disparidades en la salud del cáncer, que afectan particularmente a las minorías étnicas y los pueblos esclavizados. Es autor del libro electrónico Kindle "Tips of Surviving Graduate & Professional School".
Créditos fotográficos
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