El código genético de los organismos vivos está contenido en el ADN del cromosomas. La molécula de ADN es una doble hélice formada por pares de nucleótidos, cada uno formado por un grupo fosfato, un grupo azúcar y una base nitrogenada. La estructura de los nucleótidos es asimétrica, lo que significa que las dos hebras del ADN de doble hélice tienen direcciones opuestas.
Cuando la síntesis de ADN tiene lugar durante la replicación del ADN, las dos hebras de la doble hélice se separan. La replicación solo puede tener lugar en la dirección de avance de cada hebra. Como resultado, una hebra se copia continuamente en la dirección de avance mientras que la otra se copia de forma discontinua en segmentos que se unen posteriormente.
Por qué las hebras de ADN tienen una dirección
Los lados de las moléculas de ADN de doble hélice están formados por grupos fosfato y azúcar mientras que los peldaños se componen de bases nitrogenadas. Por convención, los átomos de carbono en las cadenas de carbono o anillos de moléculas orgánicas están numerados en secuencia. Los átomos de carbono en las bases nitrogenadas se numeran 1, 2, 3, etc. Para distinguir los átomos de carbono numerados de los grupos de azúcar, estos carbonos se numeran usando un símbolo primo, es decir, 1 ', 2', 3 ', etc., o un primo, etc.
Hay cinco átomos de carbono en los grupos de azúcar, numerados del 1 'al 5'. El átomo de 5 'tiene un grupo fosfato unido a él mientras que el carbono de 3 'se une a un Grupo OH. Para formar los lados de la hélice, el fosfato 5 'en un lado del grupo de azúcar se une al 3' OH del siguiente nucleótido. La secuencia de esta hebra es 5 'a 3'.
Los peldaños de la molécula de hélice se forman a partir de bases nitrogenadas unidas. Las cuatro bases en las moléculas de ADN son adenina, guanina, citosina y timina abreviadas como A, G, C y T. Las bases A y T pueden formar un enlace, y G y C pueden enlazar.
Cuando un nucleótido de la cadena de secuencia 5 'a 3' se une a otro nucleótido para formar un peldaño, el otro nucleótido tiene la secuencia de fosfato / OH opuesta. Esto significa que un lado de la hélice corre en la dirección de 5 'a 3' mientras que el otro lado corre en la dirección 3 'a 5' dirección.
Replicación discontinua de ADN versus replicación continua
La síntesis de ADN solo puede tener lugar cuando las dos hebras de la doble hélice están separadas. Durante la replicación del ADN, una enzima rompe la hélice y ADN polimerasa copia cada hebra. La hebra que corre en la dirección de 5 'a 3' se denomina hebra principal, mientras que la otra hebra, con una secuencia de 3 'a 5', es la hebra retrasada.
La polimerasa solo puede copiar ADN en el Dirección de 5 'a 3'. Esto significa que puede replicar continuamente la hebra principal a medida que se mueve desde el punto inicial de separación a lo largo de la hebra. Para copiar la hebra rezagada, la polimerasa tiene que replicarse hacia atrás a lo largo de la hebra hasta el punto inicial de separación.
Luego, la replicación se detiene, sube por la hebra y vuelve a retroceder hasta el segmento que ya se ha copiado. Una serie de copias de segmentos de ADN desconectados llamados Fragmentos de Okazaki se producen a partir de la hebra rezagada.
ADN ligasa
A medida que avanza la replicación del ADN, la Enzima ADN ligasa une los fragmentos de Okazaki en una hebra continua. Esta combinación de síntesis continua de la cadena principal y replicación discontinua o por partes de la hebra retrasada da como resultado dos nuevas hélices de ADN una vez que los segmentos de la hebra retrasada se han unido juntos.
Cada nueva doble hélice tiene una hebra parental de la molécula de ADN original y una hebra recién replicada, sintetizada por la ADN polimerasa. Cuando la replicación ha concluido con éxito, no hay diferencia en las dos copias del ADN original. molécula, aunque una se derivó a través de la replicación continua mientras que la otra tenía ADN discontinuo replicación.