{"id":9634,"date":"2021-01-05T23:28:43","date_gmt":"2021-01-06T04:28:43","guid":{"rendered":"https:\/\/nebula.org\/blog\/adn-polimerasa\/"},"modified":"2021-02-20T20:19:25","modified_gmt":"2021-02-21T01:19:25","slug":"adn-polimerasa","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/nebula.org\/blog\/es\/adn-polimerasa\/","title":{"rendered":"ADN polimerasas: los poderosos escritores del genoma"},"content":{"rendered":"\n

Definici\u00f3n de ADN polimerasa<\/h2>\n\n

Las ADN polimerasas son enzimas que catalizan la s\u00edntesis de mol\u00e9culas de ADN a partir de desoxirribonucle\u00f3tidos. Las ADN polimerasas juegan un papel clave en la replicaci\u00f3n del ADN permitiendo el paso de informaci\u00f3n gen\u00e9tica a las c\u00e9lulas hijas de generaci\u00f3n en generaci\u00f3n.<\/p>\n\n

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Editado por Christina Swords, Ph.D.<\/em><\/p>\n\n

Aspectos bioqu\u00edmicos de las ADN polimerasas<\/h2>\n\n

Actividad de polimerasa<\/h3>\n\n

La polimerasa permite la uni\u00f3n qu\u00edmica de mol\u00e9culas individuales (mon\u00f3meros) para formar una cadena (pol\u00edmero). En el caso de la ADN polimerasa, el pol\u00edmero formado es \u00e1cido desoxirribonucleico (ADN). Los mon\u00f3meros son desoxirribonucle\u00f3tidos, m\u00e1s precisamente desoxinucle\u00f3sidos trifosfatos (dNTP). La ADN polimerasa dependiente de ADN siempre utiliza una hebra sencilla de ADN ya existente como plantilla para la s\u00edntesis de una nueva hebra complementaria cuya secuencia de nucle\u00f3tidos est\u00e1 determinada por la plantilla. Esta preservaci\u00f3n de la secuencia de ADN es decisiva para la capacidad de la ADN polimerasa de copiar la informaci\u00f3n gen\u00e9tica codificada en el ADN. La copia correcta de la plantilla se logra mediante el apareamiento de bases complementarias de las bases de nucle\u00f3tidos incorporadas con las bases de la plantilla de ADN, mediada por enlaces de hidr\u00f3geno. La s\u00edntesis de la nueva hebra de ADN tiene lugar desde el extremo 5 ‘hasta el 3’. Qu\u00edmicamente, tiene lugar un ataque nucleof\u00edlico del grupo 3′-hidroxi terminal de la hebra de ADN sobre el fosfato \u03b1 del dNTP, liberando pirofosfato. Este paso es catalizado por la polimerasa.<\/p>\n\n

A diferencia de las ARN polimerasas (produce ARN que se usa para sintetizar prote\u00ednas a partir de amino\u00e1cidos), la s\u00edntesis de la hebra de ADN complementaria en las ADN polimerasas solo puede tener lugar si la polimerasa dispone de un extremo 3′-hidroxi libre. A continuaci\u00f3n, se une el primer nucle\u00f3tido a este extremo. En la reacci\u00f3n en cadena de la polimerasa (PCR), se usa una hebra simple de ADN (cebador) de aproximadamente 15-20 nucle\u00f3tidos de longitud como punto de partida de la reacci\u00f3n. Las enzimas suelen requerir iones magnesio como cofactor.<\/p>\n\n

La cat\u00e1lisis de la formaci\u00f3n del enlace di\u00e9ster es funcionalmente an\u00e1loga a la correspondiente reacci\u00f3n de las ARN polimerasas. El \u00faltimo nucle\u00f3tido de la secci\u00f3n ya sintetizada y el nucle\u00f3tido a agregar se coordinan con uno de los dos iones magnesio cada uno en el centro catal\u00edtico del dominio de la polimerasa. El primer grupo fosfato del nucle\u00f3tido que se agregar\u00e1 est\u00e1 coordinado con ambos iones magnesio. La posici\u00f3n espacial permite que el grupo hidroxi del nucle\u00f3tido precedente ataque al grupo fosfato del nucle\u00f3tido que se va a a\u00f1adir. En el proceso, se separa un residuo de pirofosfato.<\/p>\n\n

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Los procesos en los sitios activos de la ADN polimerasa donde se catalizan las reacciones de los \u00e1cidos nucleicos.<\/figcaption><\/figure>\n\n

Actividad exonucleasa<\/h3>\n\n

Muchas polimerasas tambi\u00e9n tienen otras funciones enzim\u00e1ticas. En presencia de concentraciones bajas de dNTP, predomina la actividad exonucleasa 3 ‘\u2192 5’ para la eliminaci\u00f3n de nucle\u00f3tidos. Algunas polimerasas tambi\u00e9n tienen actividad exonucleasa 5 ‘\u2192 3’. Para garantizar que no se produzcan errores al leer la plantilla de ADN, tienen esta funci\u00f3n de correcci\u00f3n de pruebas, es decir, son capaces de detectar la inserci\u00f3n de un nucle\u00f3tido inadecuado y luego eliminarlo del ADN mediante la actividad exonucleasa. Esto permite la degradaci\u00f3n de una cadena de ADN o ARN existente que ya est\u00e1 emparejada con la cadena de plantilla mientras se forma una nueva cadena. Esto da como resultado un intercambio de la cadena antigua por una nueva. Esta actividad exonucleasa se aprovecha mediante el m\u00e9todo de traducci\u00f3n de mellas.<\/p>\n\n

Diferentes ADN polimerasas<\/h2>\n\n

En bacterias como Escherichia coli hay tres ADN polimerasas diferentes dependientes de ADN. Uno de ellos, la ADN polimerasa I (Pol I) fue aislado en 1955 por Arthur Kornberg y fue la primera polimerasa jam\u00e1s descubierta. Sin embargo, esta no es la polimerasa m\u00e1s importante para la replicaci\u00f3n en E. coli, ya que solo cataliza alrededor de 20 pasos de s\u00edntesis (es decir, solo tiene un poder de procesamiento bajo). Sin embargo, es responsable de la degradaci\u00f3n del cebador durante la replicaci\u00f3n debido a su actividad exonucleasa 5 ‘\u2192 3’. La ADN polimerasa II y la ADN polimerasa III, las otras dos ADN polimerasas en E. coli, se aislaron solo 15 a\u00f1os despu\u00e9s del descubrimiento de la ADN polimerasa I, despu\u00e9s de que los mutantes de E. coli con un defecto en el gen de la polimerasa I demostraran ser competentes para replicaci\u00f3n. Sin embargo, estos mutantes eran particularmente susceptibles a la radiaci\u00f3n UV y a las sustancias alquilantes, por lo que se asume que la ADN polimerasa I realiza principalmente tareas de reparaci\u00f3n. La polimerasa III, que realiza la replicaci\u00f3n real en E. coli, est\u00e1 compuesta por un total de siete subunidades y solo se presenta en muy pocas copias por c\u00e9lula bacteriana.<\/p>\n\n

Las ADN polimerasas eucariotas, incluidas las ADN polimerasas humanas, se clasifican en las siguientes familias:<\/p>\n\n