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La enzima que copia el genoma: 1.000 nucleótidos por segundo con un error cada 10⁹ bases
Navega por los 5 pasos del proceso de replicación
El ADN existe como una doble hélice: dos cadenas complementarias unidas por puentes de hidrógeno entre los pares de bases (A-T y G-C). Antes de la replicación, las dos hebras están firmemente unidas.
La ADN polimerasa combina velocidad extrema con una precisión extraordinaria
~1.000 nt/s
Nucleótidos por segundo (bacterias). El genoma humano (~3.000 millones de pares de bases) tarda ~8 horas en replicarse con múltiples horquillas activas simultáneamente.
1 error / 10⁵
Sin sistemas de corrección, la ADN polimerasa comete ~1 error por cada 100.000 bases incorporadas.
1 error / 10⁷
La actividad exonucleasa 3'→5' detecta y elimina nucleótidos mal insertados. Reduce el error 100 veces.
1 error / 10⁹
Sistemas adicionales de reparación del ADN llevan la tasa de error final a ~1 por cada 1.000 millones de bases. En una célula humana: ~1-2 errores por replicación completa.
Una enzima de géiseres de Yellowstone que revolucionó la biología molecular
El calor separa las dos hebras del ADN objetivo. Los puentes de hidrógeno se rompen y las hebras quedan disponibles como moldes.
Los cebadores (primers) — fragmentos cortos de ADN — se unen a sus secuencias complementarias en las hebras molde, marcando el punto de inicio.
La Taq polimerasa sintetiza la nueva hebra desde cada cebador, copiando fielmente la secuencia molde en dirección 5'→3'.
copias a partir de una sola molécula tras 30 ciclos
Los humanos no tienen una sola ADN polimerasa, sino varias especializadas
| Polimerasa | Localización | Función principal | Detalle |
|---|---|---|---|
| Pol α | Núcleo | Inicia la replicación (junto con primasa) | Sintetiza el cebador de ARN inicial |
| Pol δ | Núcleo | Replicación de la hebra retrasada | Alta fidelidad, actividad proofreading |
| Pol ε | Núcleo | Replicación de la hebra líder | Alta procesividad y fidelidad |
| Pol γ | Mitocondria | Replica el ADN mitocondrial | Herencia de endosimbiosis bacteriana |
| Pol β | Núcleo | Reparación del ADN (BER) | Reparación por escisión de bases |
Replicación, fidelidad y aplicaciones del PCR