Replicación del ADN: pasos y ejemplos resueltos

La replicación del ADN ocurre en una secuencia fija: la helicasa separa las hebras, la primasa coloca un cebador de ARN, la ADN polimerasa agrega nucleótidos, otra polimerasa quita los cebadores, y la ligasa une los fragmentos. Cada molécula hija queda con una hebra vieja y una hebra nueva.

Los pasos en orden

1. Apertura. La helicasa rompe los puentes de hidrógeno entre las bases y separa la doble hélice. En el punto de apertura se forma la horquilla de replicación.
2. Estabilización. Las proteínas SSB se pegan a las hebras separadas para que no vuelvan a unirse.
3. Alivio de tensión. La topoisomerasa corta y vuelve a unir el ADN por delante de la horquilla, para que la hélice no se enrede.
4. Cebado. La primasa sintetiza un cebador de ARN corto. La polimerasa necesita ese cebador porque no puede empezar una cadena desde cero.
5. Elongación. La ADN polimerasa III agrega nucleótidos en sentido 5' a 3'. La hebra adelantada se copia de forma continua. La hebra retrasada se copia en fragmentos cortos llamados fragmentos de Okazaki.
6. Relleno. La ADN polimerasa I quita los cebadores de ARN y los reemplaza con ADN.
7. Unión. La ADN ligasa sella los huecos entre fragmentos formando enlaces fosfodiéster.

Ejemplo 1: escribir la hebra nueva

Supón que la hebra molde, leída de 3' a 5', dice:

3'-T A C G G A-5'

Cada base se empareja con su complementaria: T con A, A con T, C con G, y G con C. La hebra nueva queda así:

3'-A T G C C T-5' (escrita de 3' a 5')

Si la escribes en sentido 5' a 3', como se acostumbra, queda 5'-T C C G T A-3'. El error más común, y el más fácil de evitar, es copiar la hebra nueva en el mismo sentido que la molde. Las dos hebras son antiparalelas.

Ejemplo 2: ¿por qué hace falta el cebador?

La ADN polimerasa solo puede agregar un nucleótido si hay un extremo 3'-OH libre al que engancharlo. Al inicio de cada fragmento no existe ese extremo, así que la primasa pone un cebador de ARN que lo proporciona. Si alguien te pregunta por qué la replicación no puede empezar "desde cero", la respuesta es esa: sin el extremo 3'-OH libre, la polimerasa no tiene dónde trabajar.

Ejemplo 3: quién hace qué

Imagina una pregunta así: en una horquilla de replicación, ¿qué enzima rompe los puentes de hidrógeno? La respuesta es la helicasa. La topoisomerasa no separa las hebras: alivia la tensión que se forma por delante. Confundir estas dos enzimas es una de las trampas típicas de este tema, así que vale la pena tenerlas separadas desde el principio.

La regla que comparten los tres casos

Los tres ejemplos se apoyan en las mismas ideas:

• La copia sigue la complementariedad A-T y C-G.
• La síntesis siempre avanza de 5' a 3'.
• Las dos hebras nuevas son antiparalelas.
• Cada molécula hija conserva una hebra original, por eso se llama replicación semiconservativa.

Si entiendes estas cuatro ideas, puedes reconstruir los pasos aunque la pregunta use otros nombres o cambie el orden de las opciones.

Practica con una pregunta original

¿Qué enzima agrega nucleótidos a partir del cebador de ARN en la hebra adelantada?

a) Helicasa b) ADN polimerasa III c) ADN ligasa d) Primasa

Respuesta: b. La primasa ya hizo su trabajo al colocar el cebador, y la ligasa solo une fragmentos al final.

Si presentas Biología o Ciencias experimentales, revisa en el temario oficial de tu módulo cuánto de biología molecular entra. Lo encuentras en la guía EXANI II, que explica cómo usarla. Después, practica por área en el simulador EXANI II y revisa los errores de cada respuesta.