Replicación del ADN: ¿Cuántas moléculas de ADN polimerasa funcionan en paralelo?

Investigación de fondo

Soy consciente de que la ADN polimerasa funciona en parejas , al menos. Esto es para procesar las dos posiciones opuestas de un cromosoma dado. La "cadena principal" de 3' a 5' y la "cadena rezagada" de 5' a 3' simultáneamente. Este proceso de dos polimerasas de ADN se muestra maravillosamente en esta charla TED de Drew Berry .

No he consultado ninguna fuente que no esté en línea, pero las consultas simples de Google no respondieron a mis preguntas a continuación.

Pregunta

Dentro de una sola célula eucariota, ¿el proceso de replicación del ADN lo lleva a cabo un solo par de ADN polimerasas? ¿O funcionan múltiples pares de ADN-polimerasas en paralelo?

Respuestas (1)

En el video ( bellamente renderizado) al que se vinculó, las moléculas verdes son ADN polimerasas. ¡Así que ya puedes ver que hay más de dos ADN polimerasas trabajando!

En cada horquilla de replicación, generalmente hay una ADN polimerasa trabajando en la cadena principal, pero en la cadena rezagada pueden estar trabajando varias ADN polimerasas al mismo tiempo (como se muestra en el video). Tenga en cuenta que se cree que los diferentes tipos de polimerasa son los principales responsables de las cadenas principal ( Pol ε ) y rezagada ( Pol δ ) en eucariotas (pero no en procariotas, que usan Pol III para ambas).

A continuación, tenga en cuenta que en cada origen de replicación , hay dos horquillas de replicación que funcionan simultáneamente, una en cada dirección. Eso es el doble del número de moléculas de polimerasa.

Además de eso, una sola célula eucariota tiene múltiples cromosomas. Cada uno debe tener al menos un origen de replicación propio, que pueda operar en paralelo. En realidad, cada cromosoma eucariota tiene hasta miles de orígenes de replicación (los cromosomas procariotas generalmente solo tienen uno). Las células humanas tienen del orden de 100.000 orígenes de replicación. Entonces, dependiendo de cuántos orígenes estén activos simultáneamente, es probable que haya muchos miles de moléculas de polimerasa actuando a la vez para replicar el ADN de una sola célula eucariota.

Probablemente podría hacer una estimación aproximada de la cantidad de moléculas de polimerasa activas simultáneamente tomando la duración promedio de la fase S en su célula de interés y dividiéndola por el tamaño del genoma y la velocidad de la polimerasa.

Nunca confíes demasiado en las imágenes (/videos) bonitas, la presencia de múltiples DNApol en el video podría haber sido precisamente la razón por la que hice la pregunta en primer lugar (para verificar su precisión)
¡Punto justo! Pero después de verificar las matemáticas, confío en que entendieron bien ese detalle en el video.
Tener otra lectura de su respuesta es impresionante, ¡gracias leekainthesky!