Diferencia clave: burbuja de replicación frente a horquilla de replicación
La burbuja de replicación y las horquillas de replicación son dos estructuras formadas durante la replicación del ADN y la diferencia clave entre la burbuja de replicación y la horquilla de replicación es que la burbuja de replicación es una abertura presente dentro de la hebra de ADN durante el inicio de la replicación, mientras que las horquillas de replicación son estructuras presentes en la burbuja de replicación que denotan la ocurrencia real de la replicación.
En el contexto de la biología molecular, la replicación del ADN es un proceso en el que se producen dos copias idénticas de ADN a partir de una molécula de ADN. Este proceso biológico es la base de la continuidad de todas las formas de vida y de la herencia biológica. La replicación del ADN ocurre en todos los organismos vivos. El proceso de replicación consta de diferentes técnicas, enzimas, compuestos biológicos y estructuras de replicación que se establecen para iniciar la replicación y procesarla. La burbuja de replicación y las horquillas de replicación son estructuras que se forman durante la replicación del ADN. Tanto la burbuja de replicación como la horquilla de replicación están presentes en procariotas y eucariotas.
¿Qué es la burbuja de replicación?
La replicación del ADN es un proceso en el que una molécula de ADN se replica y hace una copia de sí misma. La burbuja de replicación se considera como la abertura que está presente dentro de la cadena de ADN durante el inicio de la replicación. La formación de burbujas de replicación varía en procariotas y eucariotas. Los procariotas contienen una sola burbuja de replicación, mientras que los eucariotas contienen múltiples burbujas de replicación.
La burbuja de replicación tiene la capacidad de crecer en dos direcciones debido a la presencia de horquillas de replicación. En cada burbuja de replicación, hay dos horquillas de replicación. Este es el punto donde se divide la doble hélice del ADN parental. En el contexto de los organismos eucariotas, contienen un verdadero núcleo. El ADN eucariótico es lineal. Por esta razón, la replicación ocurre en múltiples ubicaciones, lo que resulta en la presencia de múltiples burbujas de replicación.
El funcionamiento de la burbuja de replicación ocurre con la enzima ADN helicasa que rompe los enlaces de hidrógeno presentes entre las bases nitrogenadas de las dos hebras de ADN parental. Las proteínas de unión de cadena única se unen a las cadenas de ADN parentales separadas para evitar la reformación de los enlaces de hidrógeno.
Figura 01: Burbujas de replicación de ADN eucariótico
La ruptura de los enlaces de hidrógeno entre las dos hebras da como resultado la relajación de la doble hélice y también la acumulación de tensión más abajo en la molécula debido al desenrollamiento. La enzima topoisomerasa involucra la ruptura de los enlaces fosfodiéster de la doble hélice aguas abajo de la burbuja de replicación que alivia la tensión en esas regiones a través de la reinserción inmediata.
¿Qué es la horquilla de replicación?
En el contexto del ciclo celular, la replicación del ADN ocurre en la fase S. El proceso comienza con secuencias de ADN que están predefinidas y se denominan orígenes de replicación. En estas regiones, se forman burbujas de replicación que desencadenan la replicación del ADN. Anteriormente se mencionó que cada burbuja de replicación contiene dos horquillas de replicación. Cuando se activa la replicación del ADN, las proteínas de replicación se organizan en una estructura que se asemeja a un tenedor de dos puntas. Debido a la formación de dicha estructura, esto se denomina horquilla de replicación. Estas proteínas de replicación coordinan todo el proceso de replicación del ADN.
ADN helicasa desenrolla el ADN parental de doble cadena en dos cadenas simples al romper los enlaces de hidrógeno que unen las bases nitrogenadas de las dos cadenas. Esto ocurre frente a la horquilla de replicación y crea ADN monocatenario.
Las principales funciones de la horquilla de replicación son el desenrollado y la síntesis del ADN. La síntesis de ADN por la horquilla de replicación se logra con la enzima ADN polimerasa. La ADN polimerasa une las bases del ADN en la secuencia correcta de acuerdo con la teoría del apareamiento de bases complementarias.
Figura 02: Componentes de la horquilla de replicación
Para evitar el estancamiento de la horquilla de replicación, existe un complejo proteico especial conocido como complejo de protección de la horquilla de replicación. La función principal de este complejo es volver a estabilizar si la horquilla de replicación se detiene por algún motivo e implica la coordinación de la síntesis de las hebras principales y rezagadas y también la señalización del punto de control de la replicación.
¿Cuáles son las similitudes entre la burbuja de replicación y la horquilla de replicación?
- Tanto la burbuja de replicación como la horquilla de replicación se pueden ver durante la replicación del ADN.
- Ambas estructuras son comunes a la replicación del ADN tanto en procariotas como en eucariotas.
- Ambas estructuras ayudan y desencadenan la replicación del ADN.
¿Cuál es la diferencia entre la burbuja de replicación y la horquilla de replicación?
Burbuja de replicación frente a horquilla de replicación |
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| La burbuja de replicación se define como una abertura que está presente dentro de la cadena de ADN durante el inicio de la replicación. | La horquilla de replicación se define como estructuras que están presentes en la burbuja de replicación que denota la ocurrencia de la replicación. |
| Replicación procariótica | |
| Se forma una burbuja de replicación. | Se forma una bifurcación de replicación. |
| Replicación eucariótica | |
| Se forman múltiples burbujas de replicación. | Se forman múltiples horquillas de replicación. |
Resumen: Burbuja de replicación frente a horquilla de replicación
La replicación del ADN es un proceso en el que una hebra de ADN original da dos copias idénticas de sí misma. El proceso de replicación consta de diferentes componentes. La burbuja de replicación es una abertura de la cadena de ADN donde tiene lugar el inicio de la replicación. En los eucariotas, están presentes múltiples burbujas de replicación, mientras que en los procariotas solo está presente una única burbuja de replicación. Cada burbuja de replicación contiene dos horquillas de replicación. Una horquilla de replicación se define como un conjunto de proteínas de replicación advertidas en una horquilla de dos puntas que confirma el inicio del proceso de replicación. El complejo de protección de la bifurcación de replicación está presente para volver a estabilizar si la bifurcación de replicación se detiene. Los procariotas contienen un solo complejo de horquilla de replicación, mientras que en los eucariotas hay múltiples números de horquillas. Esta es la diferencia entre la burbuja de replicación y la horquilla de replicación.
