Duplicación del ADN
Mecanismos de Duplicación
- Conservativa: La molécula original se mantiene intacta y se genera una copia completamente nueva.
- Semiconservativa: La molécula se separa en dos hebras, cada una sirviendo como molde para la síntesis de una nueva hebra complementaria.
- Dispersiva: La molécula original se fragmenta y las nuevas moléculas se forman con una mezcla de fragmentos antiguos y nuevos.
Experimento de Herbert Taylor
Objetivo
Determinar el mecanismo de duplicación del ADN.
Problema
¿Cómo se duplica el ADN?
Materiales
- Raíz de Bellevalia
- Aminoácidos
- Timidina
- Tritio (isótopo radioactivo)
- ARN
- Enzimas
- ATP
- Placa radiográfica
- Microscopio
Procedimiento
- Se cultivaron células de raíz de Bellevalia en un medio con timidina marcada con tritio. La timidina es un nucleótido que se incorpora específicamente al ADN durante la replicación.
- Se trataron las células con colchicina, una droga que inhibe la formación del huso mitótico y detiene la división celular en metafase, pero permite la duplicación de los cromosomas.
- Se observaron los cromosomas al microscopio y se analizó la distribución de la radioactividad.
Resultados
- Después de una ronda de replicación en presencia de timidina marcada, ambas cromátidas de cada cromosoma mostraban radioactividad, lo que indica que el ADN de ambas cromátidas era nuevo.
- Después de una segunda ronda de replicación en ausencia de timidina marcada, solo una de las dos cromátidas de cada cromosoma mostraba radioactividad.
Conclusión
Estos resultados apoyan el modelo de replicación semiconservativa del ADN, donde cada hebra de la molécula original sirve como molde para la síntesis de una nueva hebra complementaria.
Experimento de Arthur Kornberg
Objetivo
Duplicar el ADN in vitro y obtener una molécula gigante y biológicamente activa.
Problema
¿Cómo duplicar el ADN in vitro en una molécula gigante y biológicamente activa?
Materiales
- Aminoácidos
- Isótopos radioactivos
- ADN preformado (extracto libre de células) de médula ósea, glándula del timo y E. coli
- ARN
- ATP
- Enzimas (incluyendo ADN polimerasa)
Procedimiento (Primera Parte)
- Se preparó un extracto libre de células a partir de médula ósea, glándula del timo o E. coli.
- Se añadió al extracto ADN preformado, aminoácidos marcados con isótopos, ARN, ATP y enzimas, incluyendo ADN polimerasa.
- Se incubó la mezcla para permitir la síntesis de ADN.
Resultados (Primera Parte)
- Se obtuvo una molécula de ADN gigante, pero no era biológicamente activa.
Procedimiento (Segunda Parte)
- Se utilizó el virus ΦX174, que posee una cadena simple de ADN, como modelo.
- Se infectaron bacterias E. coli con el virus ΦX174.
- Se extrajo el ADN del virus y se utilizó como molde para la síntesis in vitro.
- Se utilizó bromouracilo, un análogo de la timina, como marcador radioactivo.
Resultados (Segunda Parte)
- Se logró sintetizar in vitro una molécula de ADN gigante y biológicamente activa del virus ΦX174.
Conclusión
El experimento de Kornberg demostró que la ADN polimerasa es la enzima responsable de la replicación del ADN y que es posible sintetizar ADN in vitro utilizando un molde de ADN preexistente.