Q12.2. Replicación, reparación y recombinación del DNA
La replicación copia información con alta fidelidad, pero la estabilidad del genoma depende también de reparación y recombinación. La célula combina precisión química y vigilancia molecular.
Objetivos de aprendizaje
- Describir replicación semiconservativa.
- Explicar hebra líder, retardada y fragmentos de Okazaki.
- Reconocer mecanismos de reparación del DNA.
- Relacionar recombinación con diversidad y mantenimiento genómico.
Mapa del capítulo
Replicación
La replicación es semiconservativa: cada molécula hija conserva una hebra parental y sintetiza una nueva. Las DNA polimerasas agregan nucleótidos al extremo 3'-OH, por eso sintetizan solo 5' a 3'. La helicasa abre la doble hélice, proteínas SSB estabilizan hebras simples y la primasa coloca cebadores de RNA.
Líder y retardada
Como las hebras son antiparalelas, una se copia de manera continua hacia la horquilla: hebra líder. La otra se copia en fragmentos de Okazaki, que luego se procesan y ligan. La topoisomerasa alivia superenrollamiento por delante de la horquilla. La ligasa sella enlaces fosfodiéster entre fragmentos.
Fidelidad y reparación
La fidelidad proviene de apareamiento correcto, selección por la polimerasa y actividad correctora 3' a 5' en muchas polimerasas. Luego actúan reparación de mal apareamiento, escisión de bases, escisión de nucleótidos y reparación de roturas. Cada sistema reconoce una clase de daño: desaminación, dímeros de timina, oxidación o cortes de doble hebra.
Recombinación
La recombinación homóloga usa secuencias similares para intercambiar información o reparar roturas con molde. En meiosis genera diversidad; en reparación protege cromosomas. La recombinación no homóloga de extremos puede unir roturas sin molde extenso, pero es más propensa a errores.
Ejemplo trabajado de lectura bioquímica
La luz UV puede formar dímeros de timina que deforman la hélice; la reparación por escisión de nucleótidos elimina el tramo dañado y rellena con DNA polimerasa.
Errores frecuentes y cómo evitarlos
| Error | Corrección conceptual |
|---|---|
| Decir que DNA polimerasa inicia sola | Necesita cebador con 3'-OH. |
| Olvidar dirección 5' a 3' | Explica líder y retardada. |
| Pensar que replicación perfecta elimina reparación | El DNA se daña continuamente. |
Autoevaluación
- ¿Por qué hay fragmentos de Okazaki?
- Distingue reparación por escisión de bases y nucleótidos.
- Explica replicación semiconservativa.