¿La ADN polimerasa siempre va en la misma dirección?

Resumen:

En bacterias u organismos con un solo origen de replicación bien definido y un cromosoma circular, sí, para una región de ADN determinada, la misma hebra se replica de forma discontinua.

En los animales de alto orden, que replican los cromosomas utilizando varios orígenes de replicación ( ori ), esto es menos claro ya que la forma en que se reconocen los ori aún no se comprende completamente, pero parece involucrar la estructura del ADN. La estructura de la cromatina es dinámica, lo que significa que los ori también son probablemente dinámicos, lo que resulta en regiones definidas del ADN que probablemente no siempre se repliquen de manera discontinua a partir de una hebra bien definida (es decir, es posible que la replicación del ADN no siempre comience exactamente en los mismos sitios).

En primer lugar, como probablemente sepa, el ADN siempre se transcribe en una dirección de 5' a 3'. El por qué está muy bien respondido en este post .

Las horquillas de replicación del ADN comienzan en los orígenes de replicación. Los orígenes de replicación son reconocidos por complejos de reconocimiento de origen . La forma en que se produce la replicación del ADN es mediante dos complejos de ADN polimerasa que viajan en dirección opuesta (es decir, dos bifurcaciones de replicación bidireccionales) desde el origen, como se muestra en el siguiente esquema :

Esto significa que, dados los orígenes de replicación constantes en un organismo (como las bacterias, que generalmente solo tienen un único origen de replicación) y dado que el ADN se replica en una dirección 5'-3', las mismas hebras se replicarán de forma discontinua desde el origen ( es decir, en el esquema, el de abajo a la izquierda y el de arriba a la derecha). A continuación se muestra una vista global de la replicación a nivel cromosómico en bacterias :

Ahora, para organismos más complejos , el origen de la replicación no es un solo sitio, sino múltiples a través de los cromosomas (30'000-50'000 ori en humanos). Dónde comienza exactamente la replicación del ADN, esto aún no se comprende completamente. Es probable que la secuencia de ADN desempeñe un papel, pero no se encontraron secuencias de consenso altamente conservadas y se cree que los orígenes de la replicación están vinculados a la estructura del ADN. En esencia, la estructura de la cromatina es lo que parece dictar dónde comienza la replicación del ADN y, dado que la estructura de la cromatina es dinámica dentro de una célula, es probable que los orígenes de la replicación también sean dinámicos, lo que hace que la identificación de las hebras replicadas discontinuamente sea muy difícil (Méchali M , 2010) .

Finalmente, si te preguntas qué sucede cuando chocan dos horquillas de replicación, la respuesta es simple, la replicación se detiene y los dos complejos de ADN polimerasa abandonan el ADN.