Durante la replicación del ADN, la ARN primasa coloca un cebador de ARN en la hebra rezagada. ¿Cuál es la función de este cebador de ARN? ¿Por qué las enzimas no pueden poner fragmentos de ADN directamente?
Las ADN polimerasas necesitan un oligonucleótido cebador (ARN o ADN); sus sustratos son un grupo 3'-OH existente y un dNTP. Sin embargo, la primasa es una ARN polimerasa típica, capaz de iniciar la síntesis de polinucleótidos de novo colocando un ribonucleósido 5'-trifosfato complementario frente a su base de ADN complementaria. La primasa produce un cebador de ARN que la ADN polimerasa puede usar para la extensión de la cadena. El cebador de ARN finalmente se degrada y se reemplaza por una ADN polimerasa.
La razón de esta diferencia es que las polimerasas de ADN tienen un sitio activo que está orientado a la corrección de pruebas y que la iniciación sin cebador sería un proceso propenso a errores. Al tener los cebadores 'marcados' en virtud de que son ARN, es posible que la maquinaria de replicación los use pero luego los reemplace con una copia de ADN de alta fidelidad de la hebra molde.
Editar en respuesta al comentario de OP: la síntesis de la cadena principal consiste en extender un ADN existente. Sin embargo, la cadena principal también se inicia originalmente, en el elemento ori, con un cebador de ARN. Una vez que ha tenido lugar ese primer evento de iniciación, la síntesis de la cadena principal es simplemente un proceso de extensión de ese cebador original.
Algunos virus emplean variaciones ingeniosas sobre este tema, como el uso de cebadores de ARNt o proteínas; consulte Wikipedia .
En lenguaje sencillo:
Función del cebador de ARN : las ADN polimerasas necesitan una región de ADN de doble cadena a la que puedan unirse para comenzar a copiar el resto de la cadena de ADN. Con el fin de proporcionar este sitio de unión de doble cadena, primasa, una polimerasa de ARN que no requiere tal sitio de unión, agrega cebadores de ARN.
Cuando comienza la replicación del ADN, se necesita un cebador al comienzo de la cadena principal. La hebra rezagada necesitará nuevos cebadores regularmente, y marcan el comienzo de los tramos conocidos como fragmentos de Okazaki.
¿Por qué se usa ARN en lugar de ADN? : La adición de cebadores es un proceso propenso a errores y la replicación del ADN debe copiar la hebra original con la mayor fidelidad posible. Usar ARN como cebadores y luego copiar el original usando ADN significa que hay "memoria" de qué partes de la nueva hebra eran originalmente cebadores y, por lo tanto, es más probable que contengan errores (cualquier ARN en la copia debe haber sido cebadores). Esto permite eliminarlos, para luego reemplazarlos con copias adecuadas de ADN de alta fidelidad. Cuando esto sucede, hay ADN de doble cadena alrededor de los sitios donde se ubicaron los cebadores, lo que permite que las ADN polimerasas se unan allí y llenen los espacios.
Aparte de esto, supongo que usar ARN para el cebado puede ser más eficiente energéticamente ya que el ARN es más reactivo que el ADN.
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