Una molécula de ADN es un estudio de compleja simplicidad. Esta molécula es vital para crear proteínas que influyen en casi todos los aspectos de su cuerpo, pero solo un puñado de bloques de construcción forman la estructura de doble hélice del ADN. En la replicación del ADN, la hélice se divide para formar dos nuevas moléculas. Aunque una enzima cataliza el proceso de replicación, varias otras enzimas también juegan un papel en la formación de una nueva molécula de ADN.
Empezando
La enzima que cataliza la replicación del ADN se llama ADN polimerasa. Antes de que la ADN polimerasa pueda comenzar a funcionar, se debe encontrar un punto de partida para la replicación y la doble hélice debe dividirse y desenrollarse. La enzima helicasa realiza ambas tareas. La enzima helicasa encuentra un punto en la molécula de ADN llamado origen de replicación y abre la hebra. Las enzimas de la ADN polimerasa pueden unirse a las medias hebras abiertas. Una vez que la ADN polimerasa comienza a funcionar, la helicasa continúa bajando por la hebra, abriendo la molécula a medida que avanza.
Emparejamiento
Los peldaños de la escalera del ADN están formados por pares de nucleótidos. La adenina se empareja con la timina, mientras que la guanina se empareja con la citosina. Cuando la helicasa abre las hebras, estos pares se dividen. Para formar una nueva molécula de ADN, se deben crear nuevos pares para las hebras. La ADN polimerasa viaja a lo largo de las hebras abiertas agregando nuevos nucleótidos a medida que avanza. Cada adenina en la hebra vieja obtendrá una nueva timina, cada guanina vieja obtendrá una nueva citosina y viceversa.
Trabajando bien con otros
La ADN polimerasa puede recibir la mayor parte de la atención en la replicación del ADN, pero sin otras dos enzimas, las hebras abiertas de ADN perderían su estructura. Cuando la helicasa divide la molécula de ADN, la hebra corre el riesgo de volver a formar una espiral apretada. Para evitar que las hebras se conviertan en una maraña cuyos nudos detengan el proceso de replicación, la topoisomerasa actúa para mantener las hebras rectas. La ADN polimerasa también necesita un poco de ayuda para encontrar por dónde empezar. De hecho, no puede encontrar su lugar de trabajo sin la ayuda de primase. La ADN polimerasa no puede reconocer el origen de la replicación hasta que la primasa se ha unido al punto de partida y produce un cebador de ocho a 10 nucleótidos. Una vez que la ADN polimerasa encuentra el cebador elaborado por primasa, se puede comenzar a trabajar.
Unirse
La ADN polimerasa funciona sin problemas en una dirección de replicación, pero no tan bien en la otra dirección y necesita otra enzima para compensar esto. A lo largo de una hebra, la nueva molécula de ADN será una serie sólida de nuevos nucleótidos, pero en la otra hebra, los nuevos nucleótidos se crean en segmentos cortos con un cebador al comienzo de cada segmento. Estos segmentos se denominan fragmentos de Okazaki y requieren la enzima ligasa para unirlos.