Replicación del DNA en Eucariotes
Replicación del DNA en Eucariotes
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Eucariotas
REPLICACIÓN DEL <strong>DNA</strong> EN<br />
EUCARIONTES<br />
Es similar a la de los procariontes, es decir, semi-conservadora,<br />
semi-discotinua y bidireccional.<br />
Existe una hebra conductora y una hebra retrasada con<br />
fragm<strong>en</strong>tos de Okazaki.<br />
Se inicia <strong>en</strong> ORI (puede haber unos 100 o más oríg<strong>en</strong>es a la vez)<br />
El proceso es mucho mejor regulado y más complejo por estar<br />
estrictam<strong>en</strong>te adecuado al ciclo celular.<br />
Entre las difer<strong>en</strong>cia, se comi<strong>en</strong>za con las polimerasas, son más<br />
complejas, y además, la polimerasa de la hebra continua es<br />
difer<strong>en</strong>te a la de la hebra discontinua. De la hebra continua se<br />
<strong>en</strong>carga la polimerasa δ y de la discontinua, la α.<br />
Las helicasas difier<strong>en</strong> <strong>en</strong> estructura, las primasas se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tran<br />
adosadas a la ADN-pol α.<br />
El resto <strong>del</strong> proceso es muy parecido.<br />
El RNA cebador es retirado por el complejo de reparación de la<br />
célula.
En los eucariotas, el <strong>DNA</strong> se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra bloqueado por Histonas y otras proteínas nucleares<br />
(formando cromatina) y es por lo tanto imposible que pueda ser replicado sin mecanismos<br />
especiales de regulación. En los eucariotas, por lo tanto, para que la replicación pueda<br />
siquiera iniciar, la cromatina debe ser primero re-estructurada.
En los eucariotas la replicación <strong>del</strong> <strong>DNA</strong> se realiza<br />
exclusivam<strong>en</strong>te durante la fase S <strong>del</strong> ciclo celular<br />
La cromatina m<strong>en</strong>os cond<strong>en</strong>sada (eucromatina), se replica<br />
temprano, mi<strong>en</strong>tras que los g<strong>en</strong>es <strong>en</strong> la cromatina<br />
cond<strong>en</strong>sada (heterocromatina) se replican tarde<br />
Secu<strong>en</strong>cias bi<strong>en</strong> definidas <strong>en</strong> el <strong>DNA</strong> de un eucariota s<strong>en</strong>cillo,<br />
como la levadura, funcionan como Oríg<strong>en</strong>es de <strong>Replicación</strong>.<br />
En los mamíferos las secu<strong>en</strong>cias de <strong>DNA</strong> que especifican el<br />
Orig<strong>en</strong> de <strong>Replicación</strong> han sido hasta ahora difíciles de<br />
id<strong>en</strong>tificar<br />
Una vez que la nueva cad<strong>en</strong>a abandona la horquilla de<br />
replicación, el <strong>DNA</strong> se reestructura formando nuevam<strong>en</strong>te<br />
nucleosomas<br />
Se requiere un complejo especial, la Telomerasa, para<br />
replicar los extremos finales de los cromosomas<br />
La longitud <strong>del</strong> telómero, es regulada por la célula y por el<br />
organismo
Ciclo Celular
Más compleja y más l<strong>en</strong>ta que <strong>en</strong> procariotas por el mayor<br />
tamaño y complejidad <strong>del</strong> g<strong>en</strong>oma<br />
Múltiples oríg<strong>en</strong>es de replicación. Cada uno repres<strong>en</strong>ta<br />
una unidad de replicación (replicón) bidireccional<br />
La replicación se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra regulada de acuerdo con el<br />
ciclo celular. La Síntesis de <strong>DNA</strong> está limitada a la fase S,<br />
y coordinada con la división celular (mitosis)<br />
- Los eucariotas pose<strong>en</strong> cinco <strong>DNA</strong> polimerasas<br />
› – α, inicia la síntesis<br />
› – β, función de reparación<br />
› – γ, replicación <strong>del</strong> g<strong>en</strong>oma mitocondrial<br />
› – δ, elongación<br />
› – ε, papel desconocido
Exist<strong>en</strong> por lo m<strong>en</strong>os 15 <strong>DNA</strong> polimerasas, pero las más<br />
importantes son cinco:<br />
Pol α (también llamada Primasa): una subunidad pequeña (Pri S)<br />
funciona como Primasa (sintetiza el RNA cebador), la subunidad mayor,<br />
con la actividad de polimerasa de la Pol α, alarga el cebador utilizando<br />
desoxinucleótidos trifosfatos. Después de agregar unos 20 nucleótidos<br />
se separa y el resto <strong>del</strong> alargami<strong>en</strong>to es realizado por la Pol ε (<strong>en</strong> la<br />
hebra conductora) y por la Pol δ (<strong>en</strong> la hebra retrasada).<br />
Pol β: Esta implicada <strong>en</strong> la reparación <strong>del</strong> <strong>DNA</strong>, <strong>en</strong> la supresión de<br />
bases y <strong>en</strong> el rell<strong>en</strong>ado de espacios dejados <strong>en</strong> la hebra retrasada.<br />
Pol γ: Replica y repara el <strong>DNA</strong> mitocondrial.<br />
Pol δ: Altam<strong>en</strong>te procesiva y con actividad de exonucleasa 3'→5‘ para<br />
corregir errores. Es la polimerasa que se <strong>en</strong>carga, probablem<strong>en</strong>te, de la<br />
replicación de la hebra retrasada.<br />
Pol ε: Altam<strong>en</strong>te procesiva y con actividad de exonucleasa 3'→5‘ para<br />
corregir errores. Es la polimerasa que se <strong>en</strong>carga , probablem<strong>en</strong>te, de<br />
la replicación de la hebra conductora.
Id<strong>en</strong>tidad Incierta<br />
• Numerosas polimerasas participan <strong>en</strong> la replicación de las hebras<br />
conductora y retardada <strong>del</strong> <strong>DNA</strong> g<strong>en</strong>ómico.<br />
• Aunque han pasado 50 años desde el descubrimi<strong>en</strong>to y la descripción de<br />
la primera <strong>DNA</strong> polimerasa <strong>en</strong> eucariotas, la id<strong>en</strong>tidad de las polimerasas<br />
más importante <strong>en</strong> la síntesis de las hebras conductora y retrasada sigue<br />
si<strong>en</strong>do incierta.<br />
• La replicación <strong>del</strong> <strong>DNA</strong> <strong>en</strong> eucariotas requiere de la Polimerasa α para<br />
iniciar la síntesis <strong>en</strong> el orig<strong>en</strong> y para sintetizar los cebadores que inician la<br />
replicación <strong>en</strong> los fragm<strong>en</strong>tos de Okazaki <strong>en</strong> la hebra retardada,<br />
permiti<strong>en</strong>do que las <strong>DNA</strong> polimerasas δ (pol δ) y ε (pol ε) realic<strong>en</strong> el resto<br />
de la elongación de la cad<strong>en</strong>a. Pol δ está implicada <strong>en</strong> la replicación de la<br />
hebra retrasada.<br />
• Aunque la id<strong>en</strong>tidad de la(s) polimerasa(s) que replican la hebra<br />
conductora permanece <strong>en</strong> duda, la evid<strong>en</strong>cia reci<strong>en</strong>te indica que es la pol<br />
ε la que realiza este proceso.<br />
• Esta evid<strong>en</strong>cia refuerza la certeza de que las actividades de exonucleasa<br />
de pol δ y pol ε son las que participan <strong>en</strong> la edición de los errores<br />
cometidos durante el apareami<strong>en</strong>to de bases <strong>en</strong> cada una de las hebras.
El Orig<strong>en</strong> de la <strong>Replicación</strong><br />
Los oríg<strong>en</strong>es de replicación son los puntos fijos, situados <strong>en</strong> la doble hélice<br />
de <strong>DNA</strong>, a partir de los cuales se lleva cabo la replicación, que avanza de<br />
forma secu<strong>en</strong>cial formando estructuras con forma de horquilla.<br />
La cantidad de <strong>DNA</strong> que se puede sintetizar a partir de un único orig<strong>en</strong> de<br />
replicación se d<strong>en</strong>omina replicón o unidad funcional de replicación.<br />
El g<strong>en</strong>oma bacteriano es un replicón único circular.<br />
En organismos<br />
eucarióticos, la replicación<br />
<strong>del</strong> <strong>DNA</strong> se inicia <strong>en</strong><br />
múltiples oríg<strong>en</strong>es a la vez<br />
(hay uno cada 20 kb<br />
aproximadam<strong>en</strong>te), es<br />
decir, hay multitud de<br />
replicones.
Oríg<strong>en</strong>es de la replicación <strong>del</strong> <strong>DNA</strong><br />
Todos los sitios que marcan <strong>en</strong> el <strong>DNA</strong> el orig<strong>en</strong> para la<br />
replicación, requier<strong>en</strong> dos compon<strong>en</strong>tes c<strong>en</strong>trales:<br />
1) Uno o más sitios de fijación específicos para la proteína, o<br />
complejo proteico (ORC), de reconocimi<strong>en</strong>to <strong>del</strong> orig<strong>en</strong>, que se<br />
ha llamado Secu<strong>en</strong>cia de <strong>Replicación</strong> Autónoma (RAS)<br />
2) Una secu<strong>en</strong>cia más o m<strong>en</strong>os larga de <strong>DNA</strong> que pueda<br />
des<strong>en</strong>rollarse con facilidad, llamada Elem<strong>en</strong>to para Des<strong>en</strong>rollar<br />
el <strong>DNA</strong> (<strong>DNA</strong>-unwinding elem<strong>en</strong>t, DUE). Esta secu<strong>en</strong>cia DUE no<br />
es una secu<strong>en</strong>cia específica, pero debe t<strong>en</strong>er una composición<br />
de nucleótidos que le dé una baja temperatura de fusión.<br />
El des<strong>en</strong>rollami<strong>en</strong>to <strong>del</strong> <strong>DNA</strong> se inicia <strong>en</strong> el DUE, y una vez<br />
producido, la síntesis de <strong>DNA</strong> puede iniciarse <strong>en</strong> cada una<br />
de las hebras de <strong>DNA</strong> resultantes.<br />
Compon<strong>en</strong>tes adicionales auxiliares para este proceso son<br />
indisp<strong>en</strong>sables, e incluy<strong>en</strong> uno o más sitios para factores<br />
de transcripción que facilit<strong>en</strong> la fijación de otras proteínas<br />
complem<strong>en</strong>tarias así como la aceleración <strong>del</strong><br />
des<strong>en</strong>rollami<strong>en</strong>to <strong>del</strong> <strong>DNA</strong>, pero que no son indisp<strong>en</strong>sables<br />
para el reconocimi<strong>en</strong>to <strong>del</strong> orig<strong>en</strong>.
Complejo de Pre-replicación<br />
Un Complejo de Pre-replicación (pre-RC) es un complejo<br />
proteico que se estructura <strong>en</strong> el punto de orig<strong>en</strong> de la replicación<br />
(Ori) durante la fase de inciación de la replicación <strong>del</strong> <strong>DNA</strong>.<br />
En los eucariotes, el pre-RC esta compuesto de los sigui<strong>en</strong>tes<br />
factores :<br />
Un complejo de seis subunidades llamado Complejo de Reconocimi<strong>en</strong>to<br />
<strong>del</strong> Orig<strong>en</strong> (ORC) que se fija a las secu<strong>en</strong>cias de la doble hebra de <strong>DNA</strong><br />
que señalan el orig<strong>en</strong>.<br />
Dos proteínas reguladoras llamadas Cdc6 y Cdt1 que son reclutadas por<br />
el ORC.<br />
Las MCMs o proteínas minicromosomales de mant<strong>en</strong>imi<strong>en</strong>to<br />
(Minichromosome Maint<strong>en</strong>ance proteins), un complejo proteico que tal<br />
vez corresponde a la helicasa <strong>en</strong> eucariotes y que desplaza al Cdt1.<br />
Todos estos factores se <strong>en</strong>samblan <strong>en</strong> los oríg<strong>en</strong>es de<br />
reduplicación durante la fase G1 <strong>del</strong> ciclo celular.<br />
Una vez que estas proteínas estén <strong>en</strong>sambladas y la célula pase<br />
de la fase G1 a la fase S, las MCMs son fosforiladas y se incia<br />
realm<strong>en</strong>te la replicación.
ORC<br />
En la levadura, se demostró inicialm<strong>en</strong>te que un complejo<br />
proteico, formado or 6 subunidades difer<strong>en</strong>tes, conocido<br />
como ORC (origin-recognition complex) se fija<br />
selectivam<strong>en</strong>te a la Secu<strong>en</strong>cia de <strong>Replicación</strong> Autónoma<br />
(ARS) <strong>en</strong> un mecanismo dep<strong>en</strong>di<strong>en</strong>te de ATP.<br />
Este complejo, ORC, permanece unido al sitio de orig<strong>en</strong>,<br />
ARS, durante todo el ciclo celular, incluy<strong>en</strong>do la mitosis, y<br />
durante la replicación se asocia con otras proteínas, un<br />
ev<strong>en</strong>to que dispara la iniciación de la replicación <strong>del</strong> <strong>DNA</strong>.<br />
Células de levadura con mutaciones <strong>en</strong> cualquiera de las<br />
seis proteínas que forman el ORC son incapaces de<br />
dividirse.<br />
Todas las células eucariotas expresan homólogos de<br />
estas proteínas, atestiguando su importancia es<strong>en</strong>cial <strong>en</strong><br />
la iniciación de la replicación <strong>del</strong> <strong>DNA</strong> <strong>en</strong> estos<br />
organismos.
En relación con el progreso <strong>del</strong> ciclo celular
Complejo de Iniciación <strong>en</strong> <strong>Eucariotes</strong><br />
a) El ORC (Complejo de<br />
reconocimi<strong>en</strong>to <strong>del</strong> orig<strong>en</strong>) es el<br />
primer elem<strong>en</strong>to reclutado <strong>en</strong> el<br />
orig<strong>en</strong> de replicación.<br />
b) El ORC recluta al Cdc6 y al Cdt1.<br />
c) El ORC, Cdc6 y Cdt1 juntos, fijan a<br />
los hexámeros proteicos de<br />
mant<strong>en</strong>imi<strong>en</strong>to (Mcm)2–7 <strong>en</strong> el<br />
punto de orig<strong>en</strong>, lo cual permite<br />
que se actúe para iniciar la<br />
replicación.<br />
d) Los complejos compet<strong>en</strong>tes de<br />
Iniciación son probablem<strong>en</strong>te<br />
formados por el <strong>en</strong>samble,<br />
espalda con espalda, de dos<br />
complejos de Mcm2–7.<br />
e) Puesto que el ORC es asimétrico,<br />
esto debe requerir el <strong>en</strong>samble de<br />
un segundo complejo ORC para<br />
cargar las Mcm2–7 <strong>en</strong> la dirección<br />
opuesta.
MCM<br />
MCM es una familia de seis proteínas (Mcm 2–7, pesos<br />
moleculares de 101, 91, 97, 82, 93, y 81 kDa).<br />
Todas las proteínas <strong>del</strong> complejo MCM son es<strong>en</strong>ciales durante<br />
el progreso de la horquilla de replicación y por lo mismo son<br />
es<strong>en</strong>ciales para la viabilidad celular <strong>en</strong> todos los eucariotas.<br />
Además de formar normalm<strong>en</strong>te el hétero hexámero, se ha<br />
<strong>en</strong>contrado, tanto in vivo como in vitro, que las subunidades<br />
pued<strong>en</strong> combinarse indep<strong>en</strong>di<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te para formar varios<br />
complejos difer<strong>en</strong>tes.<br />
Se ha confirmado que un complejo dimérico, formado por dos<br />
hétero trímeros de las subunidades Mcm 4, 6, 7, conti<strong>en</strong>e las<br />
actividades de fijación al <strong>DNA</strong> de hebra s<strong>en</strong>cilla, de ATPasa<br />
dep<strong>en</strong>di<strong>en</strong>te <strong>del</strong> <strong>DNA</strong> y, sobre todo, de la <strong>DNA</strong> Helicasa<br />
responsable de la fusión <strong>del</strong> <strong>DNA</strong> <strong>en</strong> eucariontes.<br />
Por el contrario las subunidades Mcm 2 o el dímero Mcm 3, 5<br />
pose<strong>en</strong> actividad inhibidora de la Helicasa.<br />
Esto nos habla de una cuidadosa regulación <strong>del</strong> proceso.
Las difer<strong>en</strong>cias de altura <strong>en</strong>tre los<br />
escalones implican la pres<strong>en</strong>cia de<br />
factores de regulación. Las partes<br />
<strong>del</strong> complejo ya agregadas se<br />
indican con figuras más suaves<br />
El complejo de reconocimi<strong>en</strong>to ORC se fija al orig<strong>en</strong> de replicación al final de la mitosis. Esto permite la fijación<br />
posterior <strong>del</strong> Cdc18 (CDC6 <strong>en</strong> los mamíferos) y <strong>del</strong> Cdt1. Estas proteínas reclutan al complejo proteico MCM que<br />
funcionaran como Helicasa para des<strong>en</strong>rrollar las dos hebras <strong>del</strong> <strong>DNA</strong>. Queda así formado el complejo de prereplicación<br />
(pre-RC). Varios otros factores se fijan a este complejo.<br />
La fosforilación (flechas) de algunos de estos factores por la Ciclina- cinasa (CDK) o por la Hsk1 (Cdc-7 cinasa 1) y<br />
su subunidad reguladora, Dfp1, parece ser un paso previo a la fijación <strong>del</strong> Cdc45 <strong>en</strong> el complejo de orig<strong>en</strong>.<br />
La unión de la proteína Cdc45 <strong>en</strong> el orig<strong>en</strong> completa la formación <strong>del</strong> complejo de pre-iniciación (pre-IC).<br />
Una vez formado el complejo de pre-iniciación todo está listo para la unión de la Primasa y la <strong>DNA</strong> Polimerasa que<br />
realizarán la replicación <strong>del</strong> <strong>DNA</strong> <strong>en</strong> la fase S <strong>del</strong> ciclo celular.<br />
Al mismo tiempo el complejo Hsk1-Dfp1 fosforila la MCM y activa su función de Helicasa .
La fosforilación <strong>del</strong> complejo MCM ocurre al iniciarse la fase S<br />
<strong>del</strong> ciclo celular y se produce por el reclutami<strong>en</strong>to de la Cdc7-<br />
Dfb4 cinasa al complejo de orig<strong>en</strong>.<br />
La fosforilación <strong>del</strong> complejo MCM provoca un cambio de<br />
conformación <strong>del</strong> complejo que resulta <strong>en</strong> la fusión <strong>del</strong> <strong>DNA</strong> <strong>en</strong><br />
el sitio de orig<strong>en</strong>.<br />
Se postula que este cambio conformacional convierte el<br />
complejo MCM inactivo <strong>en</strong> una Helicasa activa, cuya estructura<br />
anular se une topológicam<strong>en</strong>te al <strong>DNA</strong>.<br />
La activación y disociación <strong>del</strong> complejo MCM-Helicasa y <strong>del</strong><br />
Mcm10, debida a la fosforilación inducida por Cdc45, inicia la<br />
fusión <strong>del</strong> <strong>DNA</strong> y permite el reclutami<strong>en</strong>to de la primasa, la RPA<br />
y la <strong>DNA</strong> Polimerasa para inicar realm<strong>en</strong>te la replicación <strong>del</strong><br />
<strong>DNA</strong>.
Durante la transición Mitosis-Fase G1, el ORC fijo al <strong>DNA</strong> recluta a CDC6 y CDT1, lo cual propicia la fijación<br />
<strong>del</strong> complejo de la Helicasa que consiste <strong>del</strong> complejo MCM 2-7. Esto resulta <strong>en</strong> la formación <strong>del</strong> complejo<br />
llamado de pre-replicación (Pre-RC).<br />
El Pre-RC recluta nuevos factores, incluy<strong>en</strong>do CDC45, SLD2-3, DPB11, el complejo GINS (SLS1, y PSR1-3) y el<br />
MCM10 para formar el complejo de pre-Iniciación (Pre-IC).<br />
La iniciación misma requiere ahora la fosforilación de algunas de estas proteínas.
Proteína de <strong>Replicación</strong> A (RPA)<br />
RPA (también llamada Factor de <strong>Replicación</strong> A, RFA)<br />
corresponde, <strong>en</strong> los eucariotes, a las proteínas unidoras,<br />
estabilizadoras, <strong>del</strong> <strong>DNA</strong> de hebra s<strong>en</strong>cilla, SSB.<br />
Es un hétero trímero proteico, cuyos compon<strong>en</strong>tes son<br />
todos ellos es<strong>en</strong>ciales para los eucariotes.<br />
Este complejo proteico, RPA o SSB, es un compon<strong>en</strong>te<br />
es<strong>en</strong>cial <strong>en</strong> todos los sistemas de replicación, procariotes<br />
y eucariotes.<br />
Estas proteínas recubr<strong>en</strong> el <strong>DNA</strong> de hebra s<strong>en</strong>cilla por<br />
detrás de la Helicasa, protegiéndolo <strong>del</strong> ataque por<br />
exonucleasas e impidi<strong>en</strong>do que vuelva a formar hebras<br />
dobles <strong>en</strong>tre las bases compon<strong>en</strong>tes.<br />
La RPA estimula la actividad de la <strong>DNA</strong> Polimerasa<br />
creando un sustrato uniforme para su actividad y parece<br />
desempeñar un papel importante <strong>en</strong> la coordinación de la<br />
síntesis de <strong>DNA</strong> <strong>en</strong> la hebra retardada.
El complejo de reconocimi<strong>en</strong>to <strong>del</strong> orig<strong>en</strong> (ORC) recluta a la Cdc6, al complejo llamado<br />
de mant<strong>en</strong>imi<strong>en</strong>to de minicromosomas (Mcm) y al factor Cdt1, para formar el Complejo<br />
de Pre-<strong>Replicación</strong> (pre-RC). El factor Cdc28, asociado a las ciclinas Clb5 y Clb6, que se<br />
sintetizan <strong>en</strong> la fase S <strong>del</strong> ciclo celular, promueve la fijación de la cinasa Cdc45 (no<br />
ilustrada), la cual es es<strong>en</strong>cial para la iniciación de la replicación, y de la Proteína de<br />
<strong>Replicación</strong> A (RPA), tampoco ilustrada <strong>en</strong> el diagrama. Clb5–Cdc28 y Clb6–Cdc28<br />
fosforilan la proteína de replicación Sld2, lo cual permite el reclutami<strong>en</strong>to, dep<strong>en</strong>di<strong>en</strong>te<br />
de la acción <strong>del</strong> factor Dpb11, de la Polimerasa al orig<strong>en</strong> de iniciación. La subunidad<br />
Dpb2 de la Polimerasa es también fosforilada por la acción <strong>del</strong> complejo ciclina/Cdk.<br />
Pol2 es la subunidad catalítica de la Polimerasa, que también compr<strong>en</strong>de las<br />
subunidades Dpb2–4.
<strong>DNA</strong> Primasa<br />
Las <strong>DNA</strong> polimerasas <strong>en</strong> eucariotes también requier<strong>en</strong> de<br />
cortos segm<strong>en</strong>tos de RNA que actú<strong>en</strong> como cebadores.<br />
En eucariotes, la <strong>DNA</strong> Primasa es parte de un complejo<br />
tetraunitario (pesos moleculares 180, 68, 58 y 48 kDa), el<br />
complejo Pol α/Primasa. Dos de estas subunidades, p48 y<br />
p58, son requeridas para la actividad de Primasa, si<strong>en</strong>do<br />
P48 la subunidad catalítica.<br />
La Primasa sintetiza segm<strong>en</strong>tos cortos de RNA (8–12<br />
nucleótido) que son alargados por la Pol α hasta unos 30<br />
nucleótidos, formando fragm<strong>en</strong>tos pre-Okazaki.<br />
Estos híbridos de RNA-<strong>DNA</strong> son reconocidos por el<br />
complejo accesorio de la polimerasa (RFC) para iniciar la<br />
síntesis procesiva de <strong>DNA</strong> por la polimerasa replicativa<br />
(Pol δ o Pol ε).<br />
En la hebra retrasada, la actividad de la Pol α/Primasa es<br />
requerida para la iniciación de la síntesis de cada uno de<br />
los fragm<strong>en</strong>tos de Okazaki.
Inicio de la <strong>Replicación</strong> <strong>del</strong> <strong>DNA</strong> <strong>en</strong> eucariotes<br />
Unión de la Primasa y síntesis <strong>del</strong> RNA<br />
cebador. Después se une la <strong>DNA</strong> Pol α y<br />
sintetiza un corto segm<strong>en</strong>to de <strong>DNA</strong>,<br />
llamado <strong>DNA</strong> iniciador (i<strong>DNA</strong>)<br />
El factor de <strong>Replicación</strong> (RFC) se asocia al<br />
<strong>DNA</strong> y ayuda a la <strong>DNA</strong> Polimerasa, δ o ε, a<br />
fijarse adecuadam<strong>en</strong>te a la hebra molde de<br />
<strong>DNA</strong><br />
Se posiciona la <strong>DNA</strong> polimerasa adecuada<br />
(Pol δ para la síntesis de la hebra retrasada,<br />
y posiblem<strong>en</strong>te Pol ε para la síntesis de la<br />
hebra conductora) y después se carga la<br />
abrazadera deslizante que asegurara su<br />
procesividad<br />
Se inicia el alargami<strong>en</strong>to de la nueva<br />
cad<strong>en</strong>a de <strong>DNA</strong>, catalizada por la<br />
Polimerasa δ (<strong>en</strong> el caso de la hebra<br />
retrasada)
Antíg<strong>en</strong>o Nuclear de Proliferación<br />
Celular (PCNA)<br />
PCNA, la abrazadera deslizante <strong>en</strong> eucariotes, es un homotrímero<br />
proteico de forma anular de 29 kDa.<br />
Después de su <strong>en</strong>samblaje, por la actividad de la RFC, alrededor<br />
<strong>del</strong> cebador, tanto <strong>en</strong> la hebra conductora como <strong>en</strong> la retrasada,<br />
PCNA se asocia con las polimerasas δ ó ε para iniciar la síntesis<br />
procesiva <strong>del</strong> <strong>DNA</strong>.<br />
Estudios in vitro han demostrado que una vez <strong>en</strong>samblada<br />
alrededor de la cad<strong>en</strong>a de <strong>DNA</strong>, PCNA puede deslizarse<br />
librem<strong>en</strong>te <strong>en</strong> cualquier dirección.<br />
Aunque PCNA no posee actividad <strong>en</strong>zimática, además de su papel<br />
<strong>en</strong> el aum<strong>en</strong>to de la procesividad de ambas polimerasas actúa<br />
como un factor regulador importante <strong>en</strong> la replicación.<br />
Varias proteínas que inhib<strong>en</strong> la síntesis de <strong>DNA</strong>, operan por medio<br />
de su interacción con el PCNA impidi<strong>en</strong>do su asociación con las<br />
polimerasas.<br />
Al terminan la síntesis de cada fragm<strong>en</strong>to de Okazaki, PCNA se<br />
des<strong>en</strong>laza de la polimerasa y permanece rodeando a la doble<br />
cad<strong>en</strong>a de <strong>DNA</strong>.
FACTOR de REPLICATION C (RFC)<br />
El RFC repres<strong>en</strong>ta <strong>en</strong> los eucariotes, el complejo proteico<br />
<strong>en</strong>cargado de estructurar la abrazadera (PCNA) alrededor<br />
<strong>del</strong> <strong>DNA</strong>. Es un hétero p<strong>en</strong>támero, cuyas cinco<br />
subunidades son indisp<strong>en</strong>sables para realizar su actividad.<br />
El RFC reconoce el extremo 3’ <strong>del</strong> pre-fragm<strong>en</strong>to de<br />
Okazaki y, mediante la hidrólisis <strong>del</strong> ATP, <strong>en</strong>smabla el<br />
PCNA alrededor de la doble cad<strong>en</strong>a de <strong>DNA</strong><br />
Se ha demostrado que el RFC, junto con el RPA, ejerce un<br />
papel cono disparador <strong>en</strong> el proceso que elimina <strong>del</strong> <strong>DNA</strong> el<br />
complejo Pol α/Primase, permiti<strong>en</strong>do así el <strong>en</strong>samblaje <strong>del</strong><br />
PCNA.<br />
Además de su papel como <strong>en</strong>samblador de la abrazadera,<br />
se ha demostrado que el RFC también debe actuar como<br />
su des<strong>en</strong>samblador, es decir <strong>en</strong> la descarga <strong>del</strong> PCNA de<br />
su posición alrededor <strong>del</strong> <strong>DNA</strong>.
Síntesis de la Hebra Conductora<br />
La hebra conductora es sintetizada continuam<strong>en</strong>te<br />
Se inicia con un solo cebador de RNA (primer) que es sintetizado,<br />
según la especie, por una RNA polimerasa o por la Primasa.<br />
Una vez que la Helicasa y la Polimerasa son cargadas sobre el<br />
molde de <strong>DNA</strong>, teóricam<strong>en</strong>te, pued<strong>en</strong> permanecer unidas a éste<br />
hasta terminar la síntesis completa <strong>del</strong> cromosoma.<br />
La subunidad τ <strong>del</strong> cargador de la Abrazadera conecta la<br />
holo<strong>en</strong>zima de la Polimerasa con la Helicasa.<br />
La velocidad de síntesis de la Polimerasa, cuando se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra<br />
fija <strong>en</strong> la horquilla de replicación junto con la Helicasa, es mucho<br />
mayor que cuando ambas <strong>en</strong>zimas trabajan de manera aislada.<br />
Aunque la síntesis de la hebra conductora es extremadam<strong>en</strong>te<br />
procesiva, la evid<strong>en</strong>cia reci<strong>en</strong>te indica que, <strong>en</strong> bacterias, la<br />
horquilla de replicación se deti<strong>en</strong>e antes de la síntesis completa<br />
<strong>del</strong> cromosoma y debe ser re-<strong>en</strong>samblada.
La Primasa sintetiza segm<strong>en</strong>tos cortos de RNA<br />
(8–12 nucleótido) que son alargados por la Pol α<br />
hasta unos 30 nucleótidos, formando fragm<strong>en</strong>tos<br />
pre-Okazaki.<br />
El RFC repres<strong>en</strong>ta <strong>en</strong> los<br />
eucariotes, el complejo proteico<br />
<strong>en</strong>cargado de estructurar la<br />
abrazadera (PCNA) alrededor<br />
<strong>del</strong> <strong>DNA</strong>.<br />
Pol α<br />
primasa<br />
RFA (Replicator Factor A) es homólogo<br />
a las SSB, proteínas de unión al <strong>DNA</strong> de<br />
hebra simple<br />
Mcm 4,6,7 hétero trímero, parte <strong>del</strong><br />
complejo MCM, conti<strong>en</strong>e la actividad<br />
de <strong>DNA</strong> Helicasa, y la actividad de<br />
ATPasa dep<strong>en</strong>di<strong>en</strong>te de <strong>DNA</strong>.<br />
Pol δ o Pol ε
Síntesis de la Hebra Retrasada<br />
Puesto que la hebra retrasada es construida por la unión<br />
de varios segm<strong>en</strong>tos cortos, existe un ciclo de reacciones<br />
necesarias para iniciar, alargar y reunir cada uno de los<br />
fragm<strong>en</strong>tos recién sintetizados con el resto de la cad<strong>en</strong>a.<br />
Puesto que la hebra retrasada y la hebra conductora son<br />
sintetizadas por la misma estructura ret<strong>en</strong>ida sobre el<br />
<strong>DNA</strong> molde por las abrazaderas, este ciclo de reacciones<br />
debe estar muy bi<strong>en</strong> coordinada, no solam<strong>en</strong>te <strong>en</strong>tre ellas<br />
mismas, sino con las reacciones de síntesis de la hebra<br />
conductora.<br />
El ciclo de reacciones que son necesarias para la síntesis<br />
de la hebra retrasada se completan <strong>en</strong> tiempos muy<br />
breves, pocos segundos, a causa de que cada fragm<strong>en</strong>to<br />
esta formado por 1000–3000 bases, y la replicación se<br />
realiza a 400–1000 bases/segundo.
La síntesis de cada fragm<strong>en</strong>to de Okazaki termina cuando la <strong>DNA</strong> pol se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra con el<br />
cebador de RNA unido al extremo 5’ <strong>del</strong> fragm<strong>en</strong>to anterior de <strong>DNA</strong>
Eliminación <strong>del</strong> Cebador<br />
Elongación <strong>del</strong> fragm<strong>en</strong>to para rell<strong>en</strong>ar con <strong>DNA</strong> el hueco<br />
Unión de los extremos resultantes para dar una hebra continua
Polimerasa δ – Polimerasa ε<br />
Tanto Pol δ como Pol ε son polimerasas indisp<strong>en</strong>sables para la<br />
replicación <strong>del</strong> <strong>DNA</strong> <strong>en</strong> eucariotes.<br />
Sin embargo, su función específica <strong>en</strong> la horquilla de<br />
replicación se desconoce con precisión hasta este mom<strong>en</strong>to.<br />
Tanto Pol δ como Pol ε requier<strong>en</strong> <strong>del</strong> PCNA (abrazadera o<br />
clamp) para catalizar la síntesis procesiva <strong>del</strong> <strong>DNA</strong> <strong>en</strong><br />
pres<strong>en</strong>cia de conc<strong>en</strong>traciones salinas fisiológicas.<br />
Sin embargo a conc<strong>en</strong>traciones iónicas bajas, solo la Pol ε<br />
puede actuar alargando las cad<strong>en</strong>as de <strong>DNA</strong> después de<br />
construído el cebador<br />
Experim<strong>en</strong>tos tanto in vivo como in vitro indican que <strong>en</strong> el<br />
sistema de replicación libre de células <strong>del</strong> X<strong>en</strong>opus, ambas<br />
polimerasas, δ y ε, son indisp<strong>en</strong>sables para efectuar la<br />
replicación<br />
Estudios de la frecu<strong>en</strong>cia de mutaciones <strong>en</strong> S. cerevisiae<br />
sugier<strong>en</strong> que la actividad correctora de cada una de las<br />
<strong>en</strong>zimas actúa <strong>en</strong> hebras de <strong>DNA</strong> difer<strong>en</strong>tes<br />
Obviam<strong>en</strong>te se requier<strong>en</strong> estudios mas porm<strong>en</strong>orizados para<br />
determinar las funciones de cada una de estas polimerasas.
Topoisomerasas<br />
Todas nuestras células pose<strong>en</strong> dos tipos de<br />
topoisomerasas capaces de relajar la t<strong>en</strong>sión helicoidal<br />
<strong>del</strong> ADN.<br />
Curiosam<strong>en</strong>te, sus mecanismos de acción son muy<br />
distintos:<br />
la topoisomerasa 1, corta sólo una de las dos hebras <strong>del</strong> ADN.<br />
La hebra intacta actúa <strong>en</strong>tonces como pivote y el ADN rota<br />
axialm<strong>en</strong>te. Su actividad no dep<strong>en</strong>de de ATP.<br />
la topoisomerasa 2, corta simultáneam<strong>en</strong>te las dos hebras <strong>del</strong><br />
ADN y permite cruzar -a través de dicho corte- a otra doble<br />
hélice de ADN. Este efecto de la Topoisomerasa 2 requiere la<br />
inversión de <strong>en</strong>ergía producida por la hidrólisis <strong>del</strong> ATP. Con<br />
este mecanismo, las hebras de ADN se comportan como<br />
"cad<strong>en</strong>as fantasma", ya que un segm<strong>en</strong>to de ADN puede<br />
"atravesar" a otro como si no estuviera gracias a una "puerta"<br />
temporal abierta por la topoisomerasa 2. La topoisomerasa 2<br />
hace desaparecer de este modo -uno a uno- todos los nudos y<br />
<strong>en</strong>trecruzami<strong>en</strong>tos <strong>del</strong> ADN g<strong>en</strong>erados por la t<strong>en</strong>sión helicoidal.
<strong>DNA</strong> Girasa<br />
La <strong>DNA</strong> girasa es una de las topoisomerasas de<br />
<strong>DNA</strong> que actúa durante la replicación <strong>del</strong> ADN para<br />
reducir la t<strong>en</strong>sión molecular causada por el<br />
super<strong>en</strong>rollami<strong>en</strong>to. La <strong>DNA</strong> girasa produce cortes<br />
de doble cad<strong>en</strong>a y después los une.<br />
La <strong>DNA</strong> girasa, como topoisomerasa, ti<strong>en</strong>e una<br />
función muy importante <strong>en</strong> la modulación <strong>del</strong> estado<br />
topológico <strong>del</strong> <strong>DNA</strong>, pues regula su estructura<br />
superhelicoidal.<br />
A difer<strong>en</strong>cia de la <strong>DNA</strong> girasa, la topoisomerasa 1<br />
corta solo una de las dos cad<strong>en</strong>as de la doble hélice<br />
<strong>del</strong> <strong>DNA</strong>; y actúa <strong>en</strong> la transcripción <strong>del</strong> <strong>DNA</strong>.<br />
Mi<strong>en</strong>tras, la <strong>DNA</strong> girasa (o topoisomerasa 2) corta<br />
ambas cad<strong>en</strong>as <strong>del</strong> <strong>DNA</strong> para aliviar el<br />
super<strong>en</strong>rrollami<strong>en</strong>to, y actúa durante la replicación<br />
<strong>del</strong> <strong>DNA</strong>.
Las moléculas ADN doble hélice lineal ti<strong>en</strong><strong>en</strong> problemas para replicar sus<br />
extremos, ya que las ADN polimerasas necesitan un extremo 3' OH al que ir<br />
añadi<strong>en</strong>do nucleótidos.<br />
Uno de los extremos de cada hélice (el extremo 5') se puede copiar sin<br />
problemas debido a que vi<strong>en</strong>e cebado desde atrás, sin embargo, el extremo<br />
contrario (extremo 3') no podría replicarse ya que no puede ser cebado desde<br />
atrás.<br />
Como consecu<strong>en</strong>cia quedaría un corto segm<strong>en</strong>to al final sin copiarse y se iría<br />
acortando el ADN por ese extremo <strong>en</strong> cada ronda de replicación.<br />
Problemas de replicación de los<br />
extremos
Telómeros<br />
En un cromosoma exist<strong>en</strong> dos tipos de <strong>DNA</strong> : el <strong>DNA</strong><br />
codificante, que constituye los g<strong>en</strong>es, es decir, porciones<br />
<strong>del</strong> cromosoma donde se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra la información que<br />
codifica las proteínas y los ácidos ribonucleicos que<br />
desempeñan funciones d<strong>en</strong>tro de la célula, disperso <strong>en</strong>tre<br />
una gran cantidad de <strong>DNA</strong> no codificante.<br />
Entre el <strong>DNA</strong> no codificante se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tran el que forma<br />
los telómeros de los cromosomas.<br />
Los telómeros juegan un importante papel <strong>en</strong> la vida de<br />
las células ya que manti<strong>en</strong><strong>en</strong> la integridad de las<br />
terminaciones de los cromosomas impidi<strong>en</strong>do que se<br />
<strong>en</strong>marañ<strong>en</strong> y adhieran unos con otros, ayudan a que los<br />
cromosomas homólogos se emparej<strong>en</strong> y <strong>en</strong>trecruc<strong>en</strong><br />
durante la profase de la meiosis.<br />
Los telómeros humanos y murinos conti<strong>en</strong><strong>en</strong> hasta 2.000<br />
veces repetida la secu<strong>en</strong>cia 5' TTAGGG 3'
Telómeros<br />
A difer<strong>en</strong>cia de los organismos procariotas que ti<strong>en</strong><strong>en</strong> un g<strong>en</strong>oma<br />
circular, los organismos eucariotas pose<strong>en</strong> cromosomas lineales <strong>en</strong><br />
los cuales se pres<strong>en</strong>ta el problema de su acortami<strong>en</strong>to durante la<br />
replicación debido a que al eliminar el cebador de los fragm<strong>en</strong>tos de<br />
Okazaki <strong>del</strong> extremo 5' de la cad<strong>en</strong>a retardada <strong>del</strong> telómero <strong>del</strong> nuevo<br />
cromosoma lineal se produce un hueco que no puede ser rell<strong>en</strong>ado<br />
por acción de la <strong>DNA</strong> polimerasa, puesto que solo funcionan <strong>en</strong><br />
dirección 5' - 3' y necesitan un extremo 3'–OH, y <strong>en</strong> el final <strong>del</strong><br />
cromosoma no hay espacio para reg<strong>en</strong>erar el RNA cebador necesario<br />
para donar el extremo 3'–OH y completar la síntesis <strong>del</strong> último<br />
fragm<strong>en</strong>to de Okazaki.<br />
De esta manera, <strong>en</strong> las células somáticas ya maduras se acortan los<br />
telómeros a razón de 100 a 150 nucleótidos <strong>en</strong> cada proceso<br />
replicativo.<br />
La telomerasa (TERT) es una transcriptasa reversa que sintetiza <strong>DNA</strong><br />
a partir de un molde de RNA. Se trata de una ribonucleoproteina que,<br />
<strong>en</strong> el ser humano, conti<strong>en</strong>e <strong>en</strong> su molécula la secu<strong>en</strong>cia AAUUCCC<br />
capaz de crear e insertar los fragm<strong>en</strong>tos TTAAGGG que se pierd<strong>en</strong> <strong>en</strong><br />
cada division.
Telómeros y Telomerasa<br />
Los extremos de los cromosomas lineales no pued<strong>en</strong> ser<br />
replicados por ninguno de los mecanismos vistos hasta ahora.<br />
Ello es debido a que el RNA cebador situado <strong>en</strong> el extremo 5'<br />
de la hebra retrasada, cuando ya ha sido completada su<br />
síntesis, no puede ser reemplazado por <strong>DNA</strong>, ya que no existe<br />
el mecanismo necesario para ello.<br />
Para replicar las secu<strong>en</strong>cias de <strong>DNA</strong> de los extremos de los<br />
cromosomas eucarióticos, es decir, los telómeros, se requiere<br />
un procedimi<strong>en</strong>to difer<strong>en</strong>te<br />
El <strong>DNA</strong> telomérico posee una secu<strong>en</strong>cia poco corri<strong>en</strong>te, que<br />
consta de hasta mil o más repeticiones <strong>en</strong> tándem de una<br />
s<strong>en</strong>cilla secu<strong>en</strong>cia rica <strong>en</strong> G, dep<strong>en</strong>di<strong>en</strong>te de especie, situada<br />
<strong>en</strong> la hebra <strong>del</strong> extremo 3', al final <strong>del</strong> cromosoma.<br />
Así, por ejemplo, el protozoo ciliado Tetrahym<strong>en</strong>a, ti<strong>en</strong>e la<br />
secu<strong>en</strong>cia telomérica repetida TTGGGG, mi<strong>en</strong>tras que <strong>en</strong> el<br />
hombre, y <strong>en</strong> g<strong>en</strong>eral <strong>en</strong> los vertebrados, es TTAGGG.
Las moléculas ADN doble hélice lineal ti<strong>en</strong><strong>en</strong> problemas para replicar sus<br />
extremos, ya que las ADN polimerasas necesitan un extremo 3' OH al que ir<br />
añadi<strong>en</strong>do nucleótidos.<br />
Uno de los extremos de cada hélice (el extremo 5') se puede copiar sin<br />
problemas debido a que vi<strong>en</strong>e cebado desde atrás, sin embargo, el extremo<br />
contrario (extremo 3') no podría replicarse ya que no puede ser cebado desde<br />
atrás.<br />
Como consecu<strong>en</strong>cia quedaría un corto segm<strong>en</strong>to al final sin copiarse y se iría<br />
acortando el ADN por ese extremo <strong>en</strong> cada ronda de replicación.<br />
Problemas de replicación de los<br />
extremos
Telomerasa<br />
El <strong>DNA</strong> telomérico se sintetiza a través de un mecanismo único.<br />
La <strong>en</strong>zima que sintetiza la hebra rica <strong>en</strong> G <strong>del</strong> <strong>DNA</strong> telomérico se<br />
llama telomerasa.<br />
La telomerasa de Tetrahym<strong>en</strong>a, por ejemplo, añade repeticiones <strong>en</strong><br />
tándem de la secu<strong>en</strong>cia telomérica TTGGGG al extremo 3' de<br />
cualquier oligonucleótido telomérico rico <strong>en</strong> G, indep<strong>en</strong>di<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te<br />
de cualquier molde exóg<strong>en</strong>o añadido.<br />
Ello se dedujo a partir <strong>del</strong> descubrimi<strong>en</strong>to de que las telomerasas<br />
son ribonucleoproteínas, cuyos RNAs compon<strong>en</strong>tes conti<strong>en</strong><strong>en</strong> un<br />
segm<strong>en</strong>to que es complem<strong>en</strong>tario de la secu<strong>en</strong>cia telomérica<br />
repetida.<br />
Al parecer, esta secu<strong>en</strong>cia actúa como molde <strong>en</strong> una reacción <strong>del</strong><br />
tipo transcriptasa inversa que sintetiza la secu<strong>en</strong>cia telomérica<br />
Una vez terminada la síntesis de una secu<strong>en</strong>cia, la Telomerasa se<br />
transloca hacia el nuevo extremo 3' <strong>del</strong> <strong>DNA</strong> y repite el proceso,<br />
tantas veces como sea necesario.
Telomerasa<br />
La telomerasa es una <strong>en</strong>zima que se <strong>en</strong>carga de la adición de<br />
desoxirribonucleótidos a los extremos de los telómeros, pero dicha<br />
adición está dirigida por una secu<strong>en</strong>cia de ribonucleótidos o RNA,<br />
por lo que podemos decir que se trata de una transcriptasa<br />
inversa de características especiales. Hablamos de una<br />
ribonucleoproteína que siempre sintetiza la misma secu<strong>en</strong>cia de<br />
<strong>DNA</strong>.<br />
La telomerasa está formada por dos compon<strong>en</strong>tes:<br />
Compon<strong>en</strong>te ribonucleotídico: se trata de la porción de RNA de la<br />
telomerasa (también llamado TR o TERC, de telomerase RNA compon<strong>en</strong>t)<br />
que se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra totalm<strong>en</strong>te integrado <strong>en</strong> la <strong>en</strong>zima. Según las especies,<br />
éste puede ser de <strong>en</strong>tre 146 a 1544 nucleótidos de longitud. La secu<strong>en</strong>cia<br />
molde <strong>del</strong> telómero suele t<strong>en</strong>er una longitud de <strong>en</strong>tre 9 y 28 nucleótidos y es<br />
características de cada especie.<br />
Compon<strong>en</strong>te proteico: es la parte de la <strong>en</strong>zima que conti<strong>en</strong>e la capacidad<br />
transcriptasa inversa (TRT o TERT de telomerase reverse transcriptase);<br />
invierte el curso normal (<strong>DNA</strong> hacia RNA) y va <strong>del</strong> RNA al <strong>DNA</strong>. La<br />
transcriptasa inversa de virus y todas las <strong>DNA</strong> polimerasas necesitan un<br />
cebador para sintetizar <strong>DNA</strong>, sin embargo, la telomerasa no necesita dicho<br />
cebador.
Síntesis de telómeros por la telomerasa.<br />
a) La telomerasa se une al telómero;<br />
b) La telomerasa alarga los extremos de la<br />
cad<strong>en</strong>a 3’;<br />
c) La telomerasa se transloca;<br />
d) La <strong>DNA</strong> polimerasa sintetiza la cad<strong>en</strong>a<br />
retrasada.<br />
e) Se estima que cada telómero humano<br />
pierde unas 100 pares de bases de <strong>DNA</strong><br />
telomérico <strong>en</strong> cada replicación. Esto<br />
repres<strong>en</strong>ta unos 16 fragm<strong>en</strong>tos<br />
TTAAGGG.
Telómeros<br />
Los telómeros son cruciales <strong>en</strong> la vida de la célula. Ellos son<br />
necesarios para la duplicación completa <strong>del</strong> cromosoma, los proteg<strong>en</strong><br />
de las nucleasas, evitan que los extremos <strong>del</strong> cromosoma se fusion<strong>en</strong><br />
<strong>en</strong>tre sí y facilitan la interacción <strong>del</strong> cromosoma con la <strong>en</strong>voltura nuclear.<br />
Los telómeros de las células humanas conti<strong>en</strong><strong>en</strong> la secu<strong>en</strong>cia<br />
5'TTAGGG3’, que se repite aproximadam<strong>en</strong>te 2000 veces.<br />
5 '... ..TTAGGG TTAGGG TTAGGG TTAGGG TTAGGG TTAGGG..... 3 '<br />
3 '... ..AATCCC AATCCC AATCCC AATCCC A..... 5 '<br />
La cad<strong>en</strong>a rica <strong>en</strong> guanosina corre <strong>en</strong> dirección 5' a 3', ext<strong>en</strong>diéndose<br />
12 a 15 nucleótidos más allá de la cad<strong>en</strong>a rica <strong>en</strong> citosina, formando un<br />
apéndice <strong>en</strong> una de las cad<strong>en</strong>a <strong>en</strong> cada extremo <strong>del</strong> cromosoma.<br />
Este desnivel se manti<strong>en</strong>e de g<strong>en</strong>eración <strong>en</strong> g<strong>en</strong>eración por medio de<br />
una <strong>en</strong>zima especial, la telomerasa, que agrega nuevas unidades al<br />
extremo 3' de la cad<strong>en</strong>a rica <strong>en</strong> guanosina.<br />
La telomerasa es una ribonucleoproteína con actividad de transcriptasa<br />
inversa, la cual provee un molde de AAUCCC que guía la inserción de la<br />
secu<strong>en</strong>cia TTAGGG <strong>en</strong> tantas repeticiones como sea necesario.<br />
Las células con telomerasa activa pued<strong>en</strong> comp<strong>en</strong>sar el acortami<strong>en</strong>to<br />
de los telómeros durante la duplicación <strong>del</strong> ADN.
* La secu<strong>en</strong>cia de la molécula molde de RNA puede variar <strong>en</strong> las difer<strong>en</strong>tes especies<br />
*<br />
La telomerasa muestra un<br />
patrón de expresión particular y<br />
sólo se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra activa, <strong>en</strong> las<br />
células madre embrionarias, <strong>en</strong><br />
las células madre <strong>del</strong> adulto ,<br />
células germinales y células<br />
tumorales. Mi<strong>en</strong>tras que <strong>en</strong> las<br />
células somáticas que son las<br />
que constituy<strong>en</strong> la mayor parte<br />
de los tejidos difer<strong>en</strong>ciados se<br />
<strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra inactiva.<br />
El g<strong>en</strong>e de la telomerasa no se expresa <strong>en</strong> las células somáticas y cada vez que la célula se divide -<br />
debido al mecanismo de replicación <strong>del</strong> <strong>DNA</strong> - los telómeros se acortan. Así, con cada división mitótica<br />
los telómeros resultan cada vez más cortos, se ha postulado que este acortami<strong>en</strong>to <strong>del</strong> telómero afecta<br />
la estabilidad de los cromosomas impidi<strong>en</strong>do que las células puedan dividirse <strong>en</strong> forma indefinida.<br />
Cuando la célula ya no puede dividirse más debido a sus telómeros acortados, muere.<br />
Algunos investigadores opinan que este límite al número de divisiones celulares que una célula puede<br />
realizar es una forma de protección contra el cáncer.