13avo teo ADN, REPLICACION Y REPARACION

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Orígenes de replicación (ORI) 
La duplicación del ADN en células procariotas 
se origina en los ORI → en estos orígenes de 
replicación se lleva a cabo la APERTURA LOCAL DE 
LA HÉLICE DE ADN → es un proceso costoso desde 
el punto de vista energético ya que se deben 
romper los PdH que se establecen entre las 
bases. 
EL proceso de apertura se ve favorecido 
cuando hay secuencias ricas en el par de bases 
A-T → ya que solo poseen 2 PdH y que por lo 
tanto la energía necesaria para la apertura sea 
menor. 
ENTONCES → una vez que se realiza la apertura local de la hélice de ADN a partir de los ORI 
→ se lleva a cabo la extensión de una de las horquillas de replicación en sentido 5’ → 3’ 
(flecha verde) al igual que otra horquilla de replicación en sentido 5’ → 3’ (flecha bordo). 
A PARTIR DE ESTAS DOS HORQUILLAS DE REPLICACIÓN → la primasa lleva a cabo el inicio de la 
replicación a partir de los cebadores de ARN → lo que constituye una BURBUJA DE 
REPLICACIÓN → FORMADA POR DOS HORQUILLAS DE REPLICACIÓN QUE CRECEN DE MANERA 
BIDIRECCIONAL. 
Procariotas 
EN EL CASO DE LAS CÉLULAS PROCARIONTES → la célula tiene un 
único cromosoma constituido por una única molécula de 
ADN en alfa hélice → pero dispuesta en el espacio de 
manera circular. Se va a extender la burbuja de replicación 
hasta llegar a completar la duplicación de esa única 
molécula de ADN dispuesta de manera circular. 
ENTONCES → se van a formar nuevas cadenas a 
partir de las cadenas cebadoras → que copiaran 
todo el cromosoma. Este crecimiento, esta 
replicación bidireccional genera: 
 una HORQUILLA DE REPLICACIÓN 1 que tendrá un 
crecimiento de la hebra conductora en 5’ → 3’ y la 
rezagada correspondiente. 
13° T E O R I C O 
 una HORQUILLA DE REPLICACIÓN 2 → que tiene una cadena conductora 2 y una 
rezagada 2. 
 
Los ORI, además de presentar, en su secuencia nucleotídica, un 
fragmento rico en A-T de manera tal de poder ser abierta 
mediante la ruptura de los 2 PdH permitiendo así el acceso de los 
complejos enzimáticos que llevan adelante la replicación → los ORI 
de las células procariotas PRESENTAN UNA SECUENCIA DE NUCLEÓTIDOS 
QUE INTERACCIONAN DE MANERA ESPECÍFICA CON LAS DENOMINADAS 
PROTEÍNAS INICIADORAS → SE ESTABLECE UNA INTERACCIÓN ENTRE 
PROTEÍNAS QUE INICIARAN EL PROCESO DE DUPLICACIÓN Y SECUENCIAS 
ESPECÍFICAS EN EL ORI → y cuando se produce esta interacción, el 
ADN se curva en el espacio → y este reordenamiento funcional de 
ese segmento de la molécula de ADN en el cromosoma procariota 
posibilita la interacción con la enzima HELICASA (HELICASA ADN B es 
la que participa en la apertura de ADN)→ ésta helicasa está unida 
a un CARGADOR DE HELICASA → la unión del cargador de helicasa-
helicasa evita que tome contacto con el ADN → y solo puede 
interaccionar con el ADN en el ORI en el momento en donde se 
produjo ese cambio conformacional que desencadeno la unión 
de las proteínas iniciadoras. 
UNA VEZ QUE SE UNEN LAS PROTEÍNAS 
INICIADORAS → el ADN adquiere 
una conformación en el espacio 
que permite la interacción con la 
helicasa ADN B → al interaccionar 
con esta secuencia de ADN → 
tiene mayor afinidad que por el 
cargador, con lo cual el cargador 
se desprende y de esta manera la 
helicasa queda activa para iniciar 
todo su proceso de apertura de la 
molécula de ADN y permitir la 
entrada de la primasa → y de esta 
manera, a partir de la PRIMASA 
COMENZAR EL PROCESO DE SÍNTESIS DE 
LA CADENA REZAGADA (según el 
ejemplo del gráfico) a partir de la 
polimerasa delta. 
EN EL CROMOSOMA PROCARIONTE LA REPLICACIÓN SUCEDE UNA ÚNICA VEZ → para que a partir 
del cromosoma original se obtenga una copia idéntica de ese cromosoma formado por la 
hebra parental y la hebra recientemente formada → de manera tal que las células hijas 
reciban una sola copia de ese cromosoma único. 
Recién duplicado el cromosoma → aparece en sus ORI, además de la secuencia rica en 
A-T y de la secuencia que reconoce a las proteínas iniciadoras → HAY UNA SECUENCIA QUE 
ES LA SECUENCIA DE NUCLEÓTIDOS GATC QUE ES SENSIBLE A LA METILACIÓN. Entonces → en el 
cromosoma parental original habrá secuencias GATC en el ORI metiladas tanto en una 
como en la otra hebra. 
 
Cuando se inicia el proceso de duplicación del ADN (imagen del centro) a partir de la 
formación de la burbuja de replicación → la hebra parental superior sigue estando 
metilada en esas secuencias GATC al igual que la hebra parental inferior → PERO LA 
METILACIÓN NO OCURRE EN LAS HEBRAS HIJAS → a medida que se inicia y avanza la 
replicación, las hebras parentales permanecen metiladas mientras que las hebras recién 
sintetizadas no. 
Entonces, esta HEMIMETILACIÓN (metilación presente en solo una hebra y solo en las 
parentales) → MARCA DE MANERA MOLECULAR CUAL ES LA HEBRA PARENTAL → y esta 
hemimetilación PERMITE LA INTERACCIÓN DE LOS RESTOS METILOS CON UNA PROTEÍNA LLAMADA 
SeqA → y la hemimetilación interaccionando con la proteína SeqA provoca una inhibición 
conformacional estérica en el espacio que evita que nuevas proteínas iniciadoras 
interaccionen con los ORI. Si la proteína iniciadora no puede interaccionar con la 
secuencias de los ORI no podrán iniciar nuevas horquillas de replicación y 
consecuentemente nuevas burbujas de replicación → ES UNA MANERA DE CONTROLAR QUE 
LA DUPLICACIÓN SE INICIE UNA ÚNICA VEZ. 
La hemimetilación se mantiene por un corto tiempo → hasta que una enzima llamada ADN 
METILTRANSFERASA (DAM) comienza a metilar a las hebras hijas → ahora se tiene metiladas 
tanto las hebras parentales como a las recién sintetizadas → DANDO LUGAR A UN NUEVO ORI. 
Cada uno de estos cromosomas generados por duplicación única del cromosoma 
procarionte → presenta en sus ORI las secuencias ricas en A-T, secuencias de unión a 
proteínas iniciadoras y secuencias GATC que puedan ser metiladas → las secuencias 
GATC no participan solamente en el control por la hemimetilación del proceso de 
replicación único del cromosoma procarionte sino que también están distribuidos a lo 
largo de todo el cromosoma y PARTICIPAN EN LA DETECCIÓN DE ERRORES DURANTE EL PROCESO 
DE REPLICACIÓN PROCARIONTE Y LA POSTERIOR REPARACIÓN. 
Eucariotas 
En el caso de las células eucariotas hay 
entre 20 a 80 orígenes de replicación (ORI) 
por cromosoma → cada uno de estos ORI 
da lugar a la formación de una burbuja de 
replicación. IMAGEN → en las burbujas 
aparecen las hebras de ADN hijas (en rosa) 
mientras que el ADN paterno está en 
negro. 
En la célula eucariota estos 20 a 80 ORI se activan en grupos para iniciar el proceso de 
replicación → hay grupos que se activan a determinados períodos de tiempo dentro de la 
fase S → estos grupos se llaman UNIDADES DE REPLICACIÓN y cada una de ellas presenta 
varios ORI. 
Cultivo de células eucariontes sincronizadas en 
una fase del ciclo celular (en este caso, la S). Para 
sincronizarlas, en el medio de cultivo se las 
restringe del suero fetal bobino → se saca del 
medio de cultivo el SFB → al no suplementar con 
mitógenos, todas las células irán sincronizándose 
en una etapa del ciclo celular → CUANDO LLEGAN A 
ESA ETAPA SE LAS LLEVA A FASE S VOLVIENDO A 
ADMINISTRAR SFB Y TODAS ESTARÁN SINCRONIZADAS. 
Cuando las células en cultivo están sincronizadas en fase S → se hacen pulsos de periodos 
cortos en los cuales al medio de cultivo se le adiciona BROMO DE OXIURIDINA (BrdU) → es 
análogo a la timidina, lo que hace es incorporarse durante la replicación en fase S a las 
nuevas hebras de ADN hijas → luego se lo lava, se incorpora TIMIDINA y se deja que siga 
avanzando en la fase S. 
Luego, ya en la fase M, los cromosomas alcanzan su máxima 
condensación → en este cromosoma mitótico se busca ver la 
formación de bandas a partir de la aparición en cada uno de estos 
cromosomas, de una hebra que haya incorporado bromo de oxiuridina 
y en la otra hebra timidina → se verán brillantes; mientras que aquellas 
bandas en dondese haya incorporado bromo de oxiuridina en ambas 
hebras → serán más opacas. 
Aparece un patrón de bandas brillantes señaladas con flechas que corresponden a la 
BrdU-timidina en la fase S temprana → diferente al patrón de bandas que aparece en la 
fase S media y que a su vez es diferente al patrón que aparece en la fase S tardía. HAY 
GRUPOS DE ORI QUE SE ACTIVAN EN LA FASE S TEMPRANA, DIFERENTES A LOS QUE SE ACTIVAN EN LA 
FASE S MEDIA Y TARDÍA → los grupos de orígenes de replicación se activan de diferente 
manera a lo largo de la fase S del ciclo de la célula eucarionte. 
Particularmente → LA FASE S TARDÍA SE CARACTERIZA POR ACTIVAR LAS UNIDADES DE 
REPLICACIÓN RELACIONADAS A LAS ÁREAS DE HETEROCROMATINA EN EL CROMOSOMA → es decir, 
aquellas ÁREAS DE MÁXIMA CONDENSACIÓN QUE CORRESPONDEN A LOS TELÓMEROS Y 
CENTRÓMEROS → las unidades de replicación más tardías que se replican son las que 
corresponden, también, al cromosoma X (en las hembras uno de ellos está desactivado 
por heterocromatización → si se debe duplicar ese cromosoma, corresponderá a las 
unidades de replicación más tardías). 
Entonces → PARA LAS CÉLULAS EUCARIOTAS → se requiere de unidades de replicación, cada 
una integrada de 20 a 80 ORI por cromosoma → LA ACTIVACIÓN DE LOS ORI NO ES 
SECUENCIAL SINO QUE VARÍA A LO LARGO DE TODO EL PROCESO DE SÍNTESIS. 
A lo largo del proceso de replicación hay un remodelamiento de la cromatina para 
permitir el avance de la horquilla de replicación y para heredar en las copias hijas el 
patrón de modificación de histonas que controla de manera epigenética la expresión del 
genoma a través de la heterocromatización → a medida que avanza la horquilla de 
replicación → las hebras de ADN parental mantienen una asociación con los tetrámeros 
de histonas H3 y H4 mientras que los dímeros de H2A y de H2B son disociados del core del 
nucleosoma → cuando se re-ensamblan se tiene algunas hebras que presentan 
tetrámeros H3-H4 y a su vez otras que incorporan nuevos tetrámeros H3-H4 junto a nuevos 
dímeros H2A-H2B. 
INICIALMENTE HAY NUCLEOSOMAS PATERNOS 
MODIFICADOS (metilación, acetilación, 
incorporación de molécula de ubiquitina) → 
cuando se produce la horquilla de replicación y la 
reformulación de nucleosomas en los cuales en 
algunos se mantendrán los tetrámeros H3-H4 y en 
otros no → el patrón de modificaciones aparece 
tanto en una molécula de ADN como en la otra → 
algunos van a mantener las modificaciones de los 
nucleosomas paternos y otros no. PERO ESTAS 
MODIFICACIONES QUE SE MANTIENEN LUEGO DE LA REPLICACIÓN → PUEDEN SER AHORA LEÍDOS EN 
LOS NUCLEOSOMAS HEREDADOS POR LOS COMPLEJOS RECTORES DE HISTONAS → LOS COMPLEJOS 
LECTORES DE HISTONAS, AL RECONOCER LAS MODIFICACIONES → PUEDEN INTERACCIONAR CON 
COMPLEJOS PROTEICOS ENCARGADOS DE ACTIVAR FUNCIONES BIOLÓGICAS → en este caso, 
COPIARÁN EL PATRÓN DE MODIFICACIÓN DE LOS NUCLEOSOMAS PATERNOS Y LO EXTENDERÁN A 
TODOS LOS NUCLEOSOMAS DE LAS DOS MOLÉCULAS DE ADN GENERADAS A PARTIR DE LA 
REPLICACIÓN DE ESE CROMOSOMA EUCARIONTE. 
 
La célula eucariota posee varios ORI que se activan de manera grupal formando 
unidades de replicación. Imagen → cromosoma 3 de la levadura → en este cromosoma 
se observan las zonas correspondientes a los telómeros en ambos extremos y el 
centrómero marcado en negro; también aparecen bandas verdes que corresponden a 
los ORI (hay varios) → si se analiza uno de estos ORI se observa que en la secuencia de 
nucleótidos aparece una región fácil de desenrollar debido a la presencia de A-T. 
También → hay una SECUENCIA DE ADN (marcada en rojo) → que es un SITIO DE UNIÓN PARA 
LA PROTEÍNA ORC (complejo de reconocimiento del origen de replicación) → esta 
secuencia de ADN interacciona de manera específica con el complejo de 
reconocimiento del origen o proteína ORC. 
Y a su vez → el origen de replicación de las células eucariotas tiene una secuencia de 
nucleótidos en azul → que en este caso corresponde a una SECUENCIA DE RECONOCIMIENTO 
DE PROTEÍNAS AUXILIARES → permiten el inicio de la replicación en la célula eucariota en 
cada uno de los ORI. 
¿Cuántas veces se duplicará cada 
cromosoma? → por cada ciclo celular, 
cada cromosoma se duplicará en la 
fase S una sola vez para asegurarse 
que el número de copias que llegue a 
cada célula hija sea idéntica al número 
de cromosomas que tiene la célula 
madre. ENTONCES → LAS CÉLULAS 
EUCARIOTAS DEBEN DESARROLLAR UN 
MECANISMO DE CONTROL QUE PERMITA 
QUE SOLAMENTE SE DUPLIQUE CADA 
CROMOSOMA UNA SOLA VEZ POR CICLO 
CELULAR. 
Cuando el complejo ORC interacciona con la secuencia con la secuencia del ADN que 
reconoce por complementariedad molecular → el complejo sufre un cambio 
conformacional que permite la asociación de dos proteínas cargadoras de helicasa 
denominadas CDC6 Y CDT1 → entonces se tiene, en fase G1 del ciclo celular, el COMPLEJO 
DE RECONOCIMIENTO DEL ORIGEN (ORC) interaccionando con la secuencia en el origen de 
replicación y a su vez interaccionando con las dos cargadoras de helicasas CDC6 y CDT1 
→ esta asociación ORC-cargadoras de helicasas tiene una disposición tridimensional en el 
espacio que permite la unión de 2 
helicasas (MCM) → por cada unión de la 
proteína ORC a su secuencia en el ORI 
interaccionan las proteínas cargadoras 
de dos helicasas → esta estructura se 
denomina COMPLEJO PREREPLICATIVO → 
HAY TANTOS COMPLEJOS PREREPLICATIVOS 
COMO ORIGENES DE REPLICACIÓN TENGA 
CADA CROMOSOMA EUCARIONTE. 
Al no formarse nuevos complejos pre-
replicativos → LA CÉLULA SE ASEGURA QUE 
VA A DUPLICAR CADA CROMOSOMA SOLO 
UNA VEZ → una vez que se forme la célula 
hija luego de la mitosis, la actividad será 
de fosfatasas que cliven ese fosfato y 
entonces puedan en fase G1 volver a la 
disposición del complejo pre-replicativo. 
Telómeros 
Cadena paterna rezagada en posición 5’ → 3’ y la hebra 
hija que debe copiarse de la rezagada en sentido 5’ → 3’. El 
principal problema es que el extremo 3’ corre siempre el 
riesgo de perder información debido a que en ese extremo 
3’ en la cadena rezagada es muy difícil localizar a los 
cebadores de ARN → siempre existe la posibilidad de 
pérdida de información. 
Esos extremos teloméricos son más largos que 
el resto de la molécula de ADN → se tiene una 
molécula de ADN con un extremo de cadena 
simple que tiene a curvarse y formar un lazo → 
y esa extensión de cadena simple 3’ se mete 
dentro de la alfa hélice formando el lazo. 
CADENA REZAGADA PATERNA EN SU EXTREMO 3’ → presenta secuencias tándem ricas en G y T 
→ estas secuencias son reconocidas en el sitio activo de la enzima TELOMERASA. 
Las repeticiones del telómero en la cadena paterna 
en posición 3’ resultan un mecanismo que aporta a 
la célula un sistema de recuento que impide la 
proliferación ilimitada de la célula → LA LONGITUD 
DEL TELÓMERO CONTROLA EL NÚMERO DE 
PROLIFERACIONES. 
Esto se observa muy bien en CÉLULAS SOMÁTICAS → 
nacen y completan un número de repeticiones de 
telómeros que da una idea de cuantas veces se 
dividirá → es un número ilimitado de divisiones. Otras 
células → como las CÉLULAS MADRE → retienen una 
actividad de telomerasa invariable que asegure sus 
sucesivas divisiones. En OTROS TIPOS CELULARES → esa 
actividad de la telomerasa disminuye → hay menos 
actividad a medida que mayores duplicaciones 
sufrió el cromosoma → determina cuantas veces se duplicara ese cromosoma. ENTONCES 
SE TIENE 2 PARÁMETROS: 
 LA LONGITUD DEL TELÓMERO 
 EL NIVEL O ACTIVIDAD DE LA TELOMERASA 
Entonces → después de muchas generaciones 
celulares las células descendientes heredarán 
cromosomas defectuosos o con menor 
longitud de telómeros o con menor actividad 
en la telomerasa → esto hace que se vaya 
perdiendo información, los cromosomas que 
hereden las células hijas serán defectuosos → y 
en consecuencia frenarán su ciclo celular y 
dejarán de dividirse → y cuando dejen de 
dividirse entran en SENESCENCIA CELULARREPLICATIVA → el mecanismo molecular de 
entrada a la senescencia replicativa es la 
menor longitud de las regiones teloméricas y la 
menor actividad de la telomerasa. 
La replicación de ADN no puede tener errores 
Existen INESTABILIDADES EN LA MOLÉCULA DEL ADN QUE PROVOCAN MUTACIONES PUNTUALES → 
una vez replicada la molécula de ADN y dividida luego de la mitosis, los cromosomas en 
las células hijas pueden sufrir constantemente procesos o agresiones de tipo: 
 radiaciones ionizantes 
 radiaciones ultravioletas 
 movimiento de electrones en la cadena mitocondrial 
 agresión de agentes ambientales 
 oxidación de lípidos en los peroxisomas 
Todos estos factores pueden provocar mutaciones o alteraciones que pueden llegar a ser 
SILENCIOSAS, SIN SENTIDO o pueden ser ALTERACIONES QUE MODIFIQUEN EL CONTROL DE LA 
TRANSCRIPCIÓN → la célula constantemente trata de prevenir que no se acumulen estas 
modificaciones puntuales y para ello cuenta con MECANISMOS DE REPARACIÓN DEL ADN → 
que podrán llevarse a cabo durante el proceso de replicación o luego de él. 
MECANISMO DE CORRECIÓN DE PRUEBAS 
El primer mecanismo de reparación del ADN → es el mecanismo de corrección de 
pruebas y OCURRE DIRECTAMENTE DURANTE EL PROCESO DE REPLICACIÓN. 
 
Cuando se ubica el nuevo nucleótido en el dominio de la polimerasa → la enzima realiza 
un cambio conformacional antes de formársela unión covalente ester-difosfato → y este 
cambio conformacional es producto de un cambio conformacional en las unidades 
regulatorias que establecen que → A TRAVÉS DE UNA CORRECTA SELECCIÓN DEL NUCLEÓTIDO 
INCORPORADO ESTE SERÁ COMPLEMENTARIO A LA CADENA PATERNA Y CONSECUENTEMENTE ES EL 
MÁS FAVORABLE DESDE EL PUNTO DE VISTA ENERGÉTICO. LA ENZIMA CONTROLA, ANTES DEL 
ESTABLECIMIENTO DE LA UNIÓN COVALENTE FOSFODIÉSTER, SI ES EL NUCLEÓTIDO ADECUADO PARA 
SER INCORPORADO EN LA CADENA → ESTE CONTROL ES PROPIO DE LA ENZIMA (POLIMERASA) Y SE 
DA MIENTRAS ESTÁ REALIZANDO EL PROCESO DE POLIMERIZACIÓN, DE EXTENSÓN DE LA CADENA 
HIJA. 
En las ADN polimerasas existe un dominio de 
polimerización que chequea si el nucleótido es 
el adecuado → si no es el correcto, o sea, si no 
es favorable desde el punto de vista 
energético por no ser el complementario a la 
cadena paterna → LA ENZIMA DESPLAZA A LA 
CADENA HACIA EL DOMINIO EXONUCLEOTÍDICO → 
donde se realiza la corrección → en el dominio 
corrector, la enzima tiene acción 
exonucleotídica → rompe, lisa, el extremo de la cadena de ADN recientemente 
sintetizada, la que incorporo el nucleótido inadecuado → luego lo desplaza nuevamente 
al dominio de polimerización para nuevamente incorporar el nucleótido que corresponda. 
ESTA CORRECCIÓN DE PRUEBAS QUE SUCEDE DURANTE EL PROCESO DE LA REPLICACIÓN: 
 SE ESTABLECE A TRAVÉS DE UNA ALTA AFINIDAD DEL NUCLEÓTIDO CORRECTO POR LA 
POLIMERASA EN MOVIMIENTO → las unidades regulatorias van a censar que el nucleótido 
por incorporar sea el más favorable desde el punto de vista energético → esto lo hace 
mediante la comprobación de la correcta interacción a través de las subunidades 
regulatorias → Y SI NO ES EL CORRECTO, SERÁ DESPLAZADO HACIA EL DOMINIO 
EXONUCLÉOTIDICO donde la actividad exonucleotidica es en sentido 3’ → 5’ ya que es 
el último nucleótido incorporado. 
 
 En esta actividad de corrección de pruebas es fundamentalmente importante en la 
POLIMERASA ÉPSILON (que actúa sobre la hebra conductora) y la POLIMERASA DELTA (que 
actúa sobre la hebra rezagada); pero el dominio exonucleotídico no aparece en la 
primasa → esto debido a que la actividad de la primasa no requiere de corrección 
porque ya de por sí incorpora ribonucleótidos → que desde un punto de vista 
estructural son mucho más inestables y son marcadores del inicio de la replicación 
pero luego van a ser degradados. 
 
MECANISMO DE REPARACIÓN POR ESCISIÓN DE BASES 
Muchas mutaciones espontáneas son mutaciones puntuales que implican un cambio en 
un único par de bases de la secuencia de ADN → la célula intenta reparar las mutaciones 
puntuales LUEGO DEL PROCESO DE LA REPLICACIÓN a través de un sistema de reparación del 
ADN por escisión. 
Los sistemas de reparación del ADN por escisión 
pueden ser por ESCISIÓN DE BASES → en el caso de la 
5-metilcitosina puede desaminarse dando lugar a la 
2-desoxirribosa de la timina → entonces, una 
mutación puntual espontanea puede formarse por 
desaminación de la 5-metilcistosina para formar timina. 
Si el par de bases Timina-Guanina 
resultante no se restablece al par de 
bases normales (o sea, Citosina-
Guanina) por un mecanismo de 
reparación por escisión → ESTE 
CAMBIO LLEVARÁ A UN CAMBIO 
PERMANENTE EN LA SECUENCIA 
(mutación). 
LA CÉLULA DEBE PREVENIR EL MAL COPIADO EN EL ADN 
MUTANTE Y CORREGIRLO ANTES DE LA REPLICACIÓN → 
antes de la replicación, debe reconocer esta 
distorsión. 
El apareamiento incorrecto G-T es reconocido por 
una ADN GLUCOSILADA que proyecta a la timina 
hacia el exterior de la hélice de la molécula de ADN 
→ y luego hidroliza el enlace que conecta a la 
Timina con el esqueleto azúcar fosfato del ADN. 
UNA ENDONUCLEASA CORTA A LA HEBRA DE ADN CERCA 
DEL SITIO SIN LA BASE (QUE YA FUE ESCINDIDA) → y ahora 
que el esqueleto desoxirribosa carece de la base → 
es reemplazado por una citosina mediante una ADN POLIMERASA DE TIPO β → una vez 
incorporada la nueva citosina, la enzima LIGASA la une al esqueleto desoxirribosa → 
permite el establecimiento correcto de la secuencia y la estructura de la molécula de 
ADN. 
ADN POLIMERASA BETA → forma parte de la familia de las ADN polimerasas 
→ corresponde a la familia de polimerasas de tipo X → ya que el entorno 
de la molécula, la conformación tridimensional de la molécula de ADN es 
diferente al de una horquilla de replicación típica → participa en el 
proceso de reparación del ADN por escisión de bases. 
MECANISMO DE REPARACIÓN POR ESCISIÓN DE nucleótidos 
Además del sistema de reparación del ADN por escisión de bases → la célula puede 
también reparar el ADN LUEGO DE LA REPLICACIÓN por un sistema de reparación de ADN 
por escisión de nucleótidos → específicamente, este sistema de reparación se produce 
sobre los DÍMEROS TIMINA-TIMINA. 
La RADIACIÓN ULTRAVIOLETA provoca la formación de dímeros o aductos entre dos timinas 
propias en el esqueleto de desoxirribofosfato de la molécula de ADN → estos constituyen 
una DISTORSIÓN EN LA MOLÉCULA DE ADN. 
 
Estas distorsiones en la estructura tridimensional en la molécula de ADN es reconocido por 
un complejo de proteínas: 
 EL FACTOR TRANSCRIPCIONAL 2H → posibilita la actividad de endonucleasas → va a 
clivar a toda una secuencia nucleotídica que incluye al dímero T-T. 
 
 Luego, una vez retirada esta secuencia → las POLIMERASAS DE ADN DE REPARACIÓN van 
a copiar la hebra parental, evitando la formación de dímero. 
 
 Luego la LIGASA va a sellar la nueva secuencia recién sintetizada, complementaria a 
la hebra parental, sin dímeros T-T → reparando el daño producido por la radiación UV. 
MECANISMO DE REPARACIÓN PARA LA RUPTURA DE LAS DOS HEBRAS 
Existen también sistemas de reparación del ADN que se ponen en marcha cuando se 
ROMPEN AMBAS HEBRAS DEL ADN → estos sistemas de reparación pueden darse a través de 
dos mecanismos diferentes: 
Cuando se produce la 
escisión, la ruptura de las dos 
hebras en la molécula de 
ADN en el cromosoma → 
pueden ser unidos sus 
extremos no homólogos 
(IZQUIERDA EN EL ESQUEMA) → 
EXISTEN ENDONUCLEASAS QUE 
DEGRADAN ESTOS EXTREMOS 
DEJANDO EXTREMOS QUE PUEDEN 
UNIRSE LUEGO POR ACCIÓN DE 
LAS LIGASAS. 
UNIÓN DE EXTREMOS NO 
HOMÓLOGOS 
El INCONVENIENTE DE ESTE MECANISMO DE REPARACIÓN → es la PÉRDIDA DE UNA PEQUEÑA 
SECUENCIA DE INFORMACIÓN EN LA MOLÉCULA DE ADN → por lo tanto, si bien es un mecanismo 
que permite la reparación, es un mecanismo que provoca la pérdida de información. 
ESQUEMA DERECHA → RECOMBINACIÓN HOMÓLOGA → lo que permite la reparación de lamolécula de ADN que presenta una doble ruptura es el mecanismo por recombinación 
homóloga → PARA REPARAR Y PRESERVAR LA INFORMACIÓN DEL ADN DE ESA MOLÉCULA QUE 
SUFRIÓ UNA ROTURA DE LAS DOS HEBRAS. 
Recombinación homóloga 
Una hebra de ADN rota en celeste 
→ cuando la horquilla de 
replicación avanza y llega al 
punto de ruptura → se produce un 
COLAPSO DE LA HORQUILLA DE 
REPLICACIÓN → si no se repara la 
ruptura antes de que la horquilla 
pase por ahí → el resultado será un 
cromosoma duplicado donde se 
tenga una de las moléculas de 
ADN con una longitud normal y 
otra con una longitud menor → 
HABRÍA UNA PÉRIDIDA CONSIDERABLE 
DE LA INFORMACIÓN. 
Para evitar esto → la cromátide que involucra a la hebra parental → invade a la 
cromátide intacta para copiarla → esto lo hace a través de una primera digestión 
nucleotídica de ese extremo (la hebra parental está más corta en el SEGUNDO PASO) → ese 
extremo más prolongado puede invadir a la cromátide intacta → en EL PASO 3, la hebra 
rosada tiene la misma secuencia que la hebra parental rota → la hebra conductora roja 
trata de invadir a la cromátide intacta para copiar la misma secuencia faltante en el 
espacio roto. 
1. se establece el COLAPSO EN LA HORQUILLA DE REPLICACIÓN debido a que una de las 
hebras parentales está rota. 
2. existe una DEGRADACIÓN DEL EXTREMO 5’ de la hebra rota a través de la acción de 
exonucleasas → se libera un fragmento más largo en la hebra conductora en posición 
3’. 
3. este fragmento de la hebra conductora más largo en el extremo 3’ es una hebra de 
ADN DE CADENA SIMPLE → por lo tanto podrá interaccionar con proteínas de unión a 
cadena simple del tipo Rec A y Rad51 según el organismo → dirigirán el proceso de 
invasión de la hebra conductora del extremo 3’ → que invadirá la cromátide intacta 
para poder copiar en la otra horquilla de replicación la secuencia faltante. 
LA RECOMBINACIÓN HOMÓLOGA QUE PERMITE LA REPARACIÓN DEL ADN → SE BASA EN EL 
INTERCAMBIO DE SECUENCIAS DE ADN PRÁCTICAMENTE SIMILARES. Un requerimiento del 
proceso es la NECESIDAD DE APAREAMIENTO DE BASES → los dos bucles de ADN que sufrirán 
recombinación necesitan comparar sus secuencias entre sí para permitir un cierto 
acoplamiento por complementariedad. 
La molécula que invade a la molécula simple de ADN → como es ADN de cadena 
simple se unirá a proteínas de unión a cadena simple (RecA y Rad51) → pero para poder 
quedar libre y formar la cadena simple que puede invadir → el extremo 5’ fue 
previamente degradado por exonucleasas. 
Todo este proceso → la generación 
del extremo 3’ libre, la interacción con 
proteínas de unión de cadena simple 
→ DIRIGE LA INVASIÓN DE LA CADENA DE 
ADN SIMPLE HACIA EL DÚPLEX DE ADN 
PARA CONSTITUIR UN HETERODUPLEX → LA 
CADENA SENCILLA DE ADN BUSCA EN EL 
HETERODUPLEX LA SECUENCIA HOMÓLOGA 
COMPLEMENTARIA → hace el proceso 
de invasión y migra y trata de reconocer cual es la secuencia homóloga para poder 
copiarla → TODAVÍA NO ESTÁ ESTABLECIDO EL MECANISMO DE LA BUSQUEDA DE LA SECUENCIA 
HOMOLOGA PARASU COPIADO → una vez que encuentra a la secuencia homóloga, la 
cadena sencilla se desplaza en dúplex para formar los pares de bases complementarias. 
Entonces, en el HETERODUPLEX → es una región del ADN de doble hélice formada por dos 
cadenas de ADN en la que la horquilla de replicación formaba partir de dos moléculas 
de ADN diferentes. La complementariedad en el heteroduplex se da entre dos moléculas 
del ADN que formaban partes de horquillas de replicación diferentes. 
 
UNA VEZ QUE SE DETECTA EL PUNTO DE RUPTURA → la actividad de las exonucleasas degrada 
los extremos 5’ → se generan extremos de cadena simple 3’ que serán los que 
interaccionen con proteínas de unión a cadena simple del tipo RecA o Rad51 → estos 
extremos 3’ unidos a proteínas de unión a cadena simple van a invadir la otra cromátide 
hermana complementaria y copiarán el fragmento de ADN complementario faltante 
debido a la ruptura. Entonces → si sintetizará la molécula de ADN complementaria a la 
otra cromátide hermana en el heteroduplex (imagen de la derecha en verde) → y una 
vez sintetizado el fragmento faltante por la ruptura, la acción de ligasas permitirá la 
continuidad y la unión de ese fragmento al resto de la hebra parental que tenía esta 
ruptura de la doble cadena → DE ESTE MANERA SE REPARA SIN PÉRDIDA DE LA INFORMACIÓN Y 
POR LO TANTO SE MANTIENEN POR RECOMBINACIÓN HOMÓLOGA LA CARACTERÍSTICAS 
ESTRUCTURALES DE CADA MOLÉCULA DE ADN.