ciclo celular

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Ciclo celular Las células de los distintos organismos pasan durante su vida por distintos períodos, cada uno de ellos característico y claramente diferenciado. Cada tipo celular cumple con sus funciones específicas durante la mayor parte de su vida, creciendo gracias a la asimilación de materiales provenientes de su ambiente y con ellos sintetiza nuevas moléculas por medio de complejos procesos regulados por su material genético. Cuando una célula aumenta hasta llegar a un determinado tamaño, su eficiencia metabólica se torna crítica, entonces se divide. En los organismos pluricelulares, se produce un crecimiento a partir de una célula (huevo o cigoto) como así también se aumenta la masa tisular y se reparan los tejidos lesionados o desgastados, por aumento del número de células. Las nuevas células originadas en esta división poseen una estructura y función similares a las células progenitoras, o bien derivadas de ellas. En parte son similares porque cada célula nueva, recibe aproximadamente la mitad de organoides y citoplasma de la célula madre, pero en términos de capacidades estructurales y funcionales lo importante es que cada célula hija, reciba una réplica exacta del material genético de la célula madre. Durante la vida celular, las células pasan por un ciclo regular de crecimiento y división. A esta secuencia de fases se la denomina ciclo celular y en general consta de un período donde ocurre un importante crecimiento y aumento de la cantidad de organoides (interfase) y un período de división celular (mitosis o meiosis). La interfase involucra períodos donde la célula realiza los procesos vitales propios de su función. Durante ella, se producen también fenómenos a nivel nuclear imprescindibles para la división posterior. Cronológicamente podemos dividir la interfase en tres etapas G 1 , S y G 2 .

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El ciclo celular

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Ciclo celularLas clulas de los distintos organismos pasan durante su vida por distintos perodos, cada uno de ellos caracterstico y claramente diferenciado.Cada tipo celular cumple con sus funciones especficas durante la mayor parte de su vida, creciendo gracias a la asimilacin de materiales provenientes de su ambiente y con ellos sintetiza nuevas molculas por medio de complejos procesos regulados por su material gentico.Cuando una clula aumenta hasta llegar a un determinado tamao, su eficiencia metablica se torna crtica, entonces se divide. En los organismos pluricelulares, se produce un crecimiento a partir de una clula (huevo o cigoto) como as tambin se aumenta la masa tisular y se reparan los tejidos lesionados o desgastados, por aumento del nmero de clulas.Las nuevas clulas originadas en esta divisin poseen una estructura y funcin similares a las clulas progenitoras, o bien derivadas de ellas.En parte son similares porque cada clula nueva, recibe aproximadamente la mitad de organoides y citoplasma de la clula madre, pero en trminos de capacidades estructurales y funcionales lo importante es que cada clula hija, reciba una rplica exacta del material gentico de la clula madre.Durante la vida celular, las clulas pasan por un ciclo regular de crecimiento y divisin. A esta secuencia de fases se la denomina ciclo celular y en general consta de un perodo donde ocurre un importante crecimiento y aumento de la cantidad de organoides (interfase) y un perodo de divisin celular (mitosis o meiosis).La interfase involucra perodos donde la clula realiza los procesos vitales propios de su funcin. Durante ella, se producen tambin fenmenos a nivel nuclear imprescindibles para la divisin posterior. Cronolgicamente podemos dividir la interfase en tres etapas G1, S y G2.Haciendo un esquema del ciclo celular, el tiempo en que transcurre cada una de las etapas se representa en la Fig. 12.2.Es necesario sealar que existen excepciones a este ciclo, ya que no en todas las clulas los perodos tienen la misma duracin. Incluso si consideramos una poblacin celular homognea (clulas del mismo tipo), existen variaciones particulares. Siempre que se habla de tiempos determinados, se hace considerando los promedios de cada tipo celular.Tambin existen clulas que dejan de dividirse por largos perodos o bien permanentemente. Por ejemplo, las neuronas permanecen luego de la maduracin del tejido nervioso en una etapa especial denominada G0, donde las clulas entraran como alternativa a G1. En la actualidad es frecuente referirse a este tipo de clulas como "no cclicas" o detenidas en G1, ya que no es seguro que las clulas que no se dividen pasen por un solo estado.

ETAPAS Y CARACTERSTICASComo ya se mencion, una clula tipo pasa a lo largo de su vida por etapas (G1, S y G2) antes de dividirse. Las caractersticas ms relevantes de cada una de las mismas son:Etapa G1:Esta etapa que sucede a la divisin celular es la ms variable en duracin. Las clulas hijas recientemente originadas presentan una gran actividad metablica producindose un aumento acelerado del tamao celular. Los organoides de la clula precursora han sido repartidos de manera ms o menos equitativa entre las clulas hijas, deben entonces aumentar de tamao y tambin en nmero para mantener las caractersticas de su tipo celular. Se sintetizan as ribosomas y microtbulos a partir de las protenas y otras molculas que la conforman. Los organoides del sistema de endomembranas, aumentan considerablemente de tamao, ya que ambas clulas hijas han recibido parte de estos organoides. Sin embargo, pueden ser sintetizados de nuevo en caso de no existir precursores. Esto no ocurre con mitocondrias y cloroplastos que se originan por divisin de estas estructuras preexistentes. Como se recordar ambos organoides contienen ADN y ribosomas que les permite dividirse de forma relativamente independiente del ncleo celular.Todos los procesos de sntesis de nuevos organoides o aumento de tamao de los existentes, son regulados mediante activacin de complejos enzimticos en un momento determinado.En este perodo se observa, a su vez, una gran sntesis de ARNm como as tambin ARNt y ARNr. Estos cidos sern utilizados para la sntesis de protenas estructurales, para la construccin y o aumento de los organoides, como as tambin la produccin de enzimas necesarias para dicha sntesis. Cabe destacar que durante este perodo tambin se sintetizan las enzimas que sern utilizadas en la etapa siguiente, es decir en la duplicacin del ADN, como as tambin molculas precursoras de los cidos nucleicos.Cuando las clulas dejan de crecer (si se agotan los nutrientes o por inhibicin por contacto) lo hacen en G1. Esto implica que tambin se sintetizan las sustancias que estimulan o inhiben distintas fases del ciclo celular.Etapa S:el perodo S o de sntesis de ADN tiene como caracterstica fundamental la sntesis de nuevo material gentico, para que las clulas hijas tengan la misma dotacin. Sin embargo persisten los altos ndices de sntesis de ARN para obtener enzimas requeridas en la sntesis de histonas que formarn parte de la macroestructura del ADN y tubulinas relacionadas con el proceso de divisin celular.Etapa G2:En esta fase, ya con el ADN duplicado, la clula ensambla las estructuras necesarias para la separacin de las clulas hijas durante la divisin celular y la citocinesis (separacin del citoplasma).Etapa M:Durante M, la envoltura nuclear se desintegra, la cromatina se condensa en forma creciente hasta ser visible los cromosomas al microscopio ptico. Estos cromosomas formados cada uno por dos cromtidas (cromosomas duplicados) pasaran por cada una de las fases de la divisin celular (mitosis o meiosis) para concluir con la formacin de las clulas hijas, cada una con una nica copia de su ADN (cromosomas sin replicar) , que marcan el inicio de un nuevo ciclo.SISTEMA DE CONTROL DEL CICLO CELULAREl sistema de control del ciclo celular es un dispositivo bioqumico compuesto por un conjunto deprotenas reguladorasinteractivas: lasciclinasy lasquinasas dependientes de ciclinasque inducen y coordinan los procesos bsicos del ciclo, como la duplicacin de ADN y la divisin celular, a los que denominamosprocesos subordinados.Durante un ciclo tpico, el sistema de control est regulado porfactores de retrasoque pueden frenar el ciclo en puntos determinados denominadospuntos de control. En estos puntos, las seales de retroalimentacin que contienen informacin sobre los procesos subordinados pueden detener momentneamente el avance del ciclo, evitando el inicio del proceso siguiente antes que el precedente haya terminado. Sobre dichos factores tambin actan seales del entorno como puede ser una hormona o un factor de crecimiento.Una analoga que puede ayudarnos a comprender este mecanismo es comparar al sistema de control del ciclo celular con el funcionamiento de una lavadora automtica(1. Alberts y col -pg929-930),el programador de la lavadora slo avanza a travs de los diferentes pasos del ciclo de lavado (etapas del ciclo celular), si recibe determinadas seales. Adentro de la lavadora hay sensores que miden el nivel de agua o jabn que ingresan. Estos sensores envan seales que pueden provocar el retraso o la interrupcin del ciclo de lavado. De igual manera en la clula, las seales generadas en los procesos subordinados (por ej. la sntesis de ADN) o por el entorno, detienen el ciclo.A continuacin pasaremos a describir las protenas reguladoras, el mecanismo de regulacin y los puntos de control del ciclo celular.PROTENAS REGULADORAS DEL CICLO CELULAREl pasaje de una clula a travs del ciclo es controlado por protenas citoplasmticas. Los principales reguladores del ciclo en clulas animales son:1.Lasciclinas, protenas que controlan la actividad de sus proteinquinasas dependientes. La concentracin de ciclinas vara en forma cclica, aumentando o disminuyendo durante el transcurso del ciclo celular. Esto se debe a variaciones en la velocidad de degradacin de la ciclina, dado que la velocidad de sntesis es casi constante durante todo el ciclo. En los mamferos existen 6 ciclinas como mnimo, denominadas A, B, C, D, E y F (Fig. 12.4b), pero nosotros las clasificaremos como ciclinas de G1 y ciclinas mitticas. Las ciclinas G1 se unen a sus quinasas dependientes de ciclinas (Cdk2) durante G1 siendo necesarias para superar el punto de control G1 y pasar a la fase S. Las ciclinas mitticas se fijan a la quinasa Cdk1 durante G2, siendo necesaria su presencia para que el ciclo supere el punto de control G2 y se inicie la mitosis. (Fig. 12.3 )2.Lasquinasas dependientes de ciclinas(CDK), enzimas que mediante la fosforilacin de determinadas protenas desencadenan los procesos subordinados del ciclo celular. En los mamferos se conocen 5 CDK las cuales forman tres grupos principales:CDK de G1 (Cdk2)CDK de fase S (Cdk2)CDK de fase M (Cdk1)A diferencia de la concentracin de ciclinas, la concentracin de CDK se mantiene durante todo el ciclo celular, por permanecer constantes tanto la velocidad de sntesis como la de degradacin (Fig. 12.4 y 12.5)Las CDK se activan slo cuando se unen a las ciclinas para formar complejos, por lo que requieren un nivel umbral para desencadenar la transicin a la fase siguiente del ciclo celular.3.ElComplejo Promotor de la Anafase(APC) y otras enzimas proteolticas. El APC desencadena los eventos que conducen a la destruccin de las cohesinas[1]permitiendo a las cromtidas hermanas separarse e iniciando la degradacin de las ciclinas mitticas.MECANISMO DE REGULACIN DEL CICLO CELULARAl finalizar la mitosis aumenta la expresin de la ciclina G1 (E), esta ciclina se unir a la su quinasa (Cdk2) formando un complejo activo conocido comofactor promotor de Fase S (FPS ). Este FPS slo puede actuar sobrecromosomas en estadoPre-Replicativo. As se denominan por poseer sobre cadaorigen de replicacinun complejo multiproteico llamado Pre-Replicativo.Los orgenes de replicacin (ORI) se presentan en nmero de 20 a 80 sobre cada lazo de cromatina y se caracterizan por poseer una secuencia comn denominadasecuencia de replicacin autnoma(ARS)formada por dos secuencias "GAGGC" sobre las que se halla unido a lo largo de todo el ciclo celular, elcomplejo de reconocimiento del origen de replicacin (ORC),uno de los complejos protecos que forma parte del complejo Pre-Replicativo (PreR). El segundo componente del complejo PreR es la protenaCdc6p (cell division cycle protein),que se sintetiza en G1 e inserta sobre los orgenes de replicacin al ltimo componente, lasprotenas de mantenimiento de los minimicrosomas (MCM).(Fig. 12.6)El nivel creciente de FPS al inicio de la fase S induce la apertura de los orgenes de replicacin, activando a las molculas responsables de la sntesis de ADN e induciendo la separacin del complejo Pre-Rdel componente Cdc6p y MCM. Separados estos componentes, se inicia la sntesis, y por lo tanto el FPS no se requiere ms, siendo su componente lbil, la ciclina de G1, degradada en los proteosomas.Los cromosomas a partir de este momento se denominarncromosomas Post-Replicativos(slo presentan asociado a los orgenes de replicacin el ORC). Los cromosomas se mantendrn en estado Post-R hasta el inicio de la anafase.Degradadas las ciclinas G1, el nivel deciclinas mitticasaumenta.Un nuevo participante entra al ciclo, elcomplejo promotor de la mitosis, FPM, formado por las ciclinas mitticas ms las quinasas dependientes de ciclinas de M (Cdk1). ste inicia el ensamblado del huso mittico, la desintegracin de la envoltura nuclear y la condensacin de los cromosomas, al inducir la fosforilacin de diferentes sustratos como las lminas nucleares, conduciendo a la clula a la metafase.A esta altura del ciclo, el FPM activa elcomplejo promotor de laAnafase, APC, que permite la separacin de las cromtides hermanas y su migracin a los polos (anafase). As se completa la mitosis, se destruyen las ciclinas de fase M y se activan las ciclinas de G1 para el prximo ciclo celular.CONTROL DE CALIDAD DEL CICLO CELULAR(Fig. 12.7)Durante el ciclo celular, la clula pasa al menos tres puntos de control (checkpoints):Punto de control G1, en este punto el sistema de control de la clula pondr en marcha el proceso que inicia la fase S. El sistema evaluar la integridad del ADN (que no este daado), la presencia de nutrientes en el entorno y el tamao celular. Aqu es donde generalmente actan las seales que detienen el ciclo (arresto celular) .Punto de control G2, en l se pone en marcha el proceso que inicia la fase M. En este punto, el sistema de control verificar que la duplicacin del ADN se halla completado (que no este daado), si es favorable el entorno y si la clula es lo suficientemente grande para dividirse.Punto de control de la Metafase o del Huso, verifica si los cromosomas estn alineados apropiadamente en el plano metafsico antes de entrar en anafase. Este punto protege contra prdidas o ganancias de cromosomas, siendo controlado por la activacin del APC.

Fig. 12.7 - Puntos de Control e Ingreso de la informacin Reguladora al Sistema de Control del Ciclo CelularProtena p53, el guardin del genomaComo hemos mencionado en los prrafos precedentes, tanto en el punto de control G1 como G2 se verifica la integridad del ADN. Ante la presencia deADN daadose genera una seal que retrasa la entrada en fase M. El mecanismo depende de una protena llamadap53, que se acumula en la clula en respuesta a las alteraciones de ADN, deteniendo el sistema de control en G1 y por lo tanto impidiendo la posterior entrada en mitosis. El gen p53 es uno de losgenes supresores de tumoresmsconocidos, que no slo detiene el ciclo (arresto celular), sino tambin participa en la apoptosis (muerte celular programada) forzando a las clulas al suicidio cuando el dao en el ADN es irreparable.Las clulas que presentan los dos alelos delgen p53 mutados, tendrnprotena p53 no activay por lo tanto continuarn dividindose a pesar del dao en su genoma, por lo tanto desarrollarncncer. Las mutaciones del gen p53 presenta una alta incidencia en la mayora de los cnceres humanos.Cmo acta la p53?Cuando el ADN presenta un dao "limitado", aumentan los niveles de protena p53. Dicha protena activa la transcripcin del gen p21, que codifica a la protena p21. Esta ltima protena ejerce su efecto inhibidor unindose al complejo ciclina-Cdk2 y deteniendo el ciclo. Cuando el ADN es reparado, la protena p53 se libera del promotor del gen p21, provocando el descenso en los niveles de p21. Esto permite restaurar la actividad del complejo ciclina-Cdk2.ONCOGENES Y CNCERLosgenes supresores de tumores, codifican para productos celulares que inhiben la proliferacin celular. Para impedir el efecto protector que ejercen sobre el genoma, se requiere la mutacin de sus dos alelos.Los genes conocidos comoprotooncogenescodifican protenas que estimulan la divisin celular, por ejemplo, factores del crecimiento o receptores de factores del crecimiento.La mutacin de uno de los dos alelos que codifican para un protooncogen, lo transforma en unoncogencapaz de originar productos celulares que estimulan la divisin celular de forma incontrolada conduciendo al cncer, con alteracin de los mecanismos de control del ciclo celular.En la siguiente tabla se mencionan a titulo informativo los oncogenes y genes supresores de tumores mejor conocidos por su expresin durante el ciclo celular.Tabla 12.1 -ALGUNOS GENES RELACIONADOS CON CNCERES EN HUMANOS

ONCOGENESGenes para factores de crecimiento o sus receptores

PDGFCodifica el Factor de crecimiento derivado de las plaquetas. Responsable de glioma (un cncer del cerebro)

erb-BCodifica al Factor de crecimiento epidrmico. Relacionado con gliobastoma (cncer del cerebro) y cncer de mama.

erb-B2Codifica receptor de factor de crecimiento. Relacionado con cncer de mama, glndulas salivales y ovario.

RETCodifica receptor de Factor del crecimiento. Relacionado con cncer de tiroides.

ONCOGENESGenes para transductores citoplasmticos en vas estimuladoras

Ki-rasResponsable de cncer de pulmn, ovario, colon y pncreas.

N-rasRelacionado con leucemias.

Genes para factores de transcripcin que activan genes promotores del crecimiento

c-mycRelacionado con leucemias y cnceres de estmago, pulmn y mamas

N-mycRelacionado con neuroblastoma (cncer de clulas nerviosas) y glioblastoma

L-mycRelacionado con cncer de pulmn.

Genes para otros tipos de molculas

Bcl-2Codifica para una protena que normalmente bloquea la apoptosis. Relacionado con linfoma de clulas foliculares B.

Bcl-1Tambin llamado PRADI. Codifica la ciclina D1, un ciclina reguladora del ciclo celular. Relacionada con cncer de mama, cabeza y cuello.

MDM2Codifica un antagonista de la protena p53. Participa en sarcomas y otros cnceres.

GENES SUPRESORES DE TUMORESGenes de protenas citoplasmticas

APCRelacionada con cncer de coln y estmago.

DPC4Codifica para una molcula transductora en una va que inhibe la divisin celular. Relacionada con cncer pancretico.

NF-1Codifica para una protena que inhibe a la protena Ras. Relacionada con neurofibroma y feocromocitoma (cncer del sistema nervioso perifrico) y leucemia mieloide.

NF-2Relacionado con meningioma y ependinoma (encfalo) y schwanoma (nervios perifricos)

Genes de protenas nucleares

MTS1Codifica para la protena p16, uno de los frenos del sistema de control del ciclo celular. Relacionada con muchos cnceres.

RBCodifica para la protena RB (retinoblastoma). Esta protena es uno de los principales frenos en el ciclo celular.

p53Codifica para la protena p53, la cual detiene la divisin celular e induce a las clulas anormales al suicidio (apoptosis). Relacionado con la mayora de los cnceres .

WT1Relacionado con el Tumor de Wilms del rin.

Genes que codifican protenas de ubicacin an no determinada

BRCA1Relacionado en cnceres de mama y ovario.

BRCA2Relacionado con cncer de mama.

VHLRelacionado con cncer de clulas renales.

DUPLICACIN DEL ADNCARACTERSTICAS DE LA DUPLICACIN DEL ADNAunque los principios generales de la duplicacin o replicacin del ADN son sencillos y pueden considerarse como consecuencia directa de su estructura, el proceso requiere una maquinaria compleja que contiene una gran cantidad de enzimas y protenas que actan en conjunto.1.MLTIPLES PUNTOS DE ORIGENLos cromosomas eucariontes tienen una gran cantidad de ADN, el cual se halla contenido en dos molculas lineales, una para cada cromtide. Si estas molculas se replicasen a partir de un sitio nico de origen, la etapa S de la Interfase sera extremadamente larga. Las clulas eucariontes resuelven este problema disponiendo de mltiples sitios de origen de la replicacin en cada cromosoma. En ellos, el ADN presenta secuencias especiales de nucletidos. Adems todos los orgenes tienen en comn secuencias conservadas de aproximadamente doce pares de nucletidos, llamados ARS (autonomus replication secuence).2.DESENROLLAMIENTO DE LAS CADENAS DE ADNEn cada cromosoma, las dos cadenas del ADN se encuentran arrolladas una a la otra como los hilos de una soga. Si tratamos de separarlas, la soga debe apretarse ms en las vueltas restantes o girar. Algo similar ocurre en el ADN, cuando las cadenas complementarias se separan para iniciar la duplicacin. En ese momento aumenta la tensin torsional en el sector no duplicado de la doble hlice.El desenrollamiento es realizado por las enzimasADN-helicasas, las cuales recorren la hlice desenrollando las hebras del ADN a medida que avanzan. Una vez separadas, las cadenas se combinan con lasprotenas SSB, llamadas tambin protenas desestabilizadoras, que evitan el autoapareamiento entre las bases complementarias libremente expuestas.A medida que la enzima helicasa abre la doble hlice, dos enzimas complementarias: latopoisomerasa Iy latopoisomerasa IIogirasa,van disminuyendo la tensin torsional acumulada por el superenrollamiento en el sector no replicado de la doble hlice.La topoisomerasa Iprimero corta una de las cadenas del ADN, luego la cadena cortada gira una vuelta en torno a su propio eje y finalmente vuelve a unir los extremos cortados.La topoisomerasa IIcorta las dos cadenas, las cuales luego de girar una vuelta alrededor del eje de la doble hlice, restablecen sus uniones.Ambas enzimas utilizan energa del ATP y se comportan comonucleasas(cortando las cadenas de ADN) y luego comoligasas(restableciendo las uniones fosfodister).Las topoisomerasas I y II se diferencian no slo porque la primera corta una de las cadenas y la segunda corta las dos, sino tambin porque la topoisomerasa I realiza desenrollamientos de corto alcance y la girasa abarca una extensin de ADN bastante mayor.3.LA DUPLICACIN DEL ADN ES BIDIRECCIONALAl abrirse la doble hlice se forma una burbuja de replicacin, cuyo tamao aumenta a medida que avanza la separacin de las dos cadenas del ADN, fenmeno que se produce en ambos extremos de la burbuja en forma simultnea. Se establece de este modo, en cada uno de los extremos, una estructura en forma deY, a la que llamamos horquilla de replicacin, cuyos brazos representan a las cadenas ya separadas de ADN y el tronco la doble hlice en vas de separacin. As cada burbuja tiene dos horquillas de replicacin que a partir de un punto de origen comn avanzan en direcciones opuestas. Las horquillas desaparecen cuando se van integrando a las burbujas contiguas. Las horquillas que recorren los telmeros desaparecen cuando se separa el ltimo par de nucletidos.El segmento de ADN que se sintetiza a partir de un origen de replicacin (con sus dos horquillas), lo llamamosreplicn.De este modo la replicacin del ADN termina cuando se ensamblan los sucesivos replicones. Esto permite que el ADN se sintetice en un tiempo bastante breve para el ciclo de vida de una clula.4.LA SNTESIS DE ADN ES DISCONTINUAUna de las caractersticas de las ADN-polimerasas es que slo pueden actuar en direccin 53, por agregado de nucletidos en el extremo 3 de las cadenas nuevas. Como vimos, a medida que se separan las cadenas progenitoras en la horquilla de replicacin, una presenta sus nucletidos en direccin 53 y la otra en direccin 35. De manera que la primera al ser copiada debera formar una cadena hija en sentido 35, algo que las polimerasas no pueden hacer.Las clulas solucionan esta situacin utilizando estrategias distintas en la construccin de cada una de las nuevas cadenas. La cadena hija que se form en direccin 5'3 se construye en forma continua mediante el agregado de nucletidos en el extremo 3 a medida que avanza la horquilla de replicacin. En cambio la otra cadena hija es sintetizada de manera discontinua, en pequeos tramos, llamados fragmentos de Okazaki, los cuales se unen entre s a medida que se sintetizan, por accin de la enzimaADN-ligasa.Por lo expuesto, podemos decir que la sntesis del ADN es un proceso bidireccional, no slo porque se produce en dos direcciones divergentes a partir de una misma burbuja de replicacin, sino tambin porque las cadenas de la doble hlice son sintetizadas en direcciones opuestas.5.MODELO SEMICONSERVATIVOComo las nuevas hlices de ADN estn formadas por una cadena original (preexistente) que sirvi de molde y una cadena nueva (recin sintetizada) decimos que el mecanismo de replicacin es semiconservativo.INICIO DE LA SNTESIS DE ADNPara iniciar la sntesis de las cadenas complementarias se requiere adems del ADN molde uncebadoroprimer ,que consiste en una pequea cadena de ARN de unos diez nucletidos de largo. La sntesis del cebador es catalizada por una enzima llamadaARN-primasay. el cebador queda unido al ADN temporariamente. Unavezsintetizado el cebador la sntesis contina si la ADN-polimerasa tiene disponibles suficientes desoxirribonucletidos trifosfatados (dATP, dGTP, dCCP y dTTP). stos se agregan en la cadena nueva de acuerdo a la secuencia de nucletidos de la cadena que sirve de molde.Gran parte de la energa requerida durante la replicacin la aportan los desoxirribonucletidos trifosfatados, que hidrolizan los ltimos dos grupos fosfato (liberando energa) cuando se unen entre s.Al iniciarse la sntesis continua del ADN, en cada origen se forman doscebadoresorientados divergentemente uno en cada cadena de la doble hlice y a continuacin laADN-polimerasacataliza la sntesis de la cadena continua agregando nucletidos en el extremo 3 de la hebra en formacin. Mientras tanto los cebadores son removidos por unanucleasa reparadoray su lugar es reemplazado por un fragmento de ADN equivalente sintetizado porla ADN-polimerasa.Como vimos la cadena continua requiere un solo cebador que se forma a comienzo de la replicacin, en cambio la cadena discontinua necesita muchos cebadores, uno para cada fragmento de Okazaki. La enzima responsable de la sntesis discontinua es laADN-polimerasa.Cabe sealar que las ADN-polimerasas son sostendas por un anillo proteico llamadoPCNA(Proliferating Cell Nuclear Antigen) mientras realiza el deslizamiento por la cadena de ADNLos fragmentos de Okazaki alcanzan una longitud de 200 nucletidos. Una vez completa la sntesis de un fragmento ambas enzimas se liberan y vuelven juntas hacia el ngulo de la horquilla de replicacin, dejando atrs los 200 nucletidos del segmento que acaban de sintetizar y otros tantos del ADN molde que se usar para copiar el prximo fragmento de Okazaki.Como ocurre con la polimerasaden movimiento, la ADN-polimerasaano se desprende del ADN debido a que se le asocia un aro de PCNA. Luego el cebador es hidrolizado por unanucleasa,la que se encarga tambin de reparar errores (segundo sistema de reparacin) y los huecos son rellenados con desoxirribonucletidos por laADN-polimerasa.Finalmente los fragmentos de Okazaki son unidos por la ADN-ligasa.La discontinuidad de la sntesis hace que la hebra mal orientada crezca ms lentamente que la otra, que lo hace en forma continua, por esta razn se les asign el nombre decadena rezagadaycadena adelantadarespectivamente.Replicacin de la heterocromatinaLa heterocromatina por estar muy compactada se replica tardamente durante la fase S del ciclo celular.Sntesis de histonasHemos sealado que el ADN se replica en forma semiconservativa, es decir que las cadenas de la doble hlice progenitora, al separarse para su replicacin, se comparten por igual en ambos cromosomas hijos. En cambio no se sabe como se segregan las histonas. Es posible que al cabo de la replicacin sean heredadas totalmente por uno de los cromosomas hijos, en este caso el otro cromosoma hijo debe procurarse de la totalidad de histonas nuevas.En su mayor parte las histonas se sintetizan durante la fase S de la interfase y se incorporan al cromosoma apenas es duplicado el ADNReplicacin en ProcariontesMuchas de las caractersticas esenciales de la duplicacin del ADN son universales, aunque existen algunas diferencias entre procariontes y eucariontes debido a que su material gentico est organizado de manera distinta.En las bacterias casi todo el ADN se encuentra formando una cadena circular, en cambio en los eucariontes cada cromosoma no duplicado contiene una cadena lineal asociada a una gran cantidad de protenas y algo de ARN.