REPLICACIÓN EN EUCARIOTAS: REPARTO DE HISTONAS Y ACORTAMIENTO DE LOS TELÓMEROS

La replicación en eucariotas presenta algunas diferencias con la replicación en procariotas, derivada de la presencia de histonas en eucariotas y del hecho de éstos no tener cromosomas circulares, sino lineales, con unas secuencias repetitivas en los extremos, los telómeros, que se van acortando en cada ciclo de replicación.
1. Acortamiento de los telómeros por eliminación del cebador, tras lo cual la ADN pol no tiene un extremo 3´ sobre el que añadir nucleótidos de ADN:

En procariotas el hueco es rellenado por la ADN pol utilizando el fragmento de Okazaki adyacente (siempre hay uno al ser la molécula circular).
Este acortamiento telomérico se asocia al envejecimiento, pues pasados unos cien ciclos de replicación ya están tan cortos que las células no se dividen más. En células cancerosas y en células germinales hay una telomerasa capaz de reparar el acortamiento, de modo que siempre conservan la capacidad de división:
 Fue descubierta por Elizabeth Blackburn y Carol Greider en 1985 estudiando el protozoo Tetrahymena. La telomerasa de dicho protozoo presenta un ARN de una longitud de 159 nucleótidos en los que encontramos la secuencia 3'-AACCCCAAC-5', que es complementaria a la secuencia telomérica de Tetrahymena que es: 5'-TTGGGG-3'. Por lo tanto, dicha secuencia de ARN le sirve a la enzima de molde para la síntesis del ADN del telómero haciendo copias de la secuencia TTGGGG (TTAGGG en telómeros humanos). La telomerasa es una enzima que se encarga de la adición de desoxirribonucleótidos a los extremos de los telómeros, pero dicha adición está dirigida por una secuencia de ribonucleótidos o ARN, por lo que podemos decir que se trata de una transcriptasa inversa de características especiales. Hablamos de una ribonucleoproteína que siempre sintetiza la misma secuencia de ADN.

Mª Blasco y la telomerasa


2. Se ha observado que la hebra que sirve de patrón a la conductora es la que se queda con las histonas. La hebra retardada y la que le sirve de patrón se juntan a nuevos octámeros de histonas.

3. No hay un sólo origen de replicación, sino que puede haber un centenar, distribuidos irregularmente en el cromosoma. cada uno da origen a una unidad de replicación o replicón. En bacterias el cromosoma entero es un replicón. En eucariotas, un cromosoma puede tener cien replicones.

RESUMEN DE LAS DIFERENCIAS DE LA REPLICACIÓN EN PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS:

1. En eucariotas hay mayor diversidad de ADN polimerasas.

2. En eucariotas los fragmentos de Okazaki son como 10 veces menores (de 100 a 200 nucleótidos).

3. En eucariotas hay muchos orígenes de replicación (en un cromosoma de mamífero hay cientos de replicones, lo que es necesario, dada la mayor cantidad de ADN que en procariotas).

4. Las histonas originales se quedan en la hebra adelantada.