EL ADN Y ARN

 LAS ADN POLIMERASAS DE E. Coli.

En la bacteria E. coli Arthur Kornberg encontró tres ADN polimerasas diferentes, la ADN Pol I, ADN Pol II y ADN Pol III. Por sus estudios sobre la replicación del ADN y las polimerasas le concedieron el Premio Nobel en 1959.

Las principales etapas de la síntesis de ADN son:

• Síntesis de los desoxirribonucleótidos monofosfato (dNMPs): dAMP, dTMP, dGMP y dCMP.
• Fosforilación mediante Quinasas de los dNMP, para convertirlos en desorribonucleótidostrifosfato dNTPs: dATP, dTTP, dGTP y dCTP.
• Polimerización o síntesis del ADN: selección de los dNTPs complementarios a las de la cadena molde y formación del enlace fosfodiéster entre el extremo 3' del nucleótido (dNTP) anteriormente incorporado y el extremo 5'P del siguiente dNTP.

Las ADN Polimerasas de E. coli solamente saben sintetizar (polimerizar) ADN en la dirección 5'P - 3'OH.

Las principales características de las ADN Polimerasas de E.coli, se pueden resumir en la siguiente tabla:

	ADN Pol I	ADN Pol II	ADN Pol III
Estructura PM (dalton) Constitución Nº Polimerasas/célula	109.000 Monómero 400	90.000 Monómero Desconocido	900.000 Multímero asimétrico 10-20
Actividad/Función Polimeras 5'-3' /Elongación Exonucleasa 3'-5'/Correctora Exonucleasa 5'-3'/Reparación	SI SI SI	SI SI NO	SI SI NO

La ADN Pol III y la ADN Pol I son las enzimas que intervienen directamente en la replicación del ADN de E. coli. La ADN Pol I tiene un papel reparador, retira los cebadores con su actividad exonucleasa 5'- 3' y rellena el hueco con su actividad polimerrasa 5'- 3'. 

A la ADN Pol II se la asigna exclusivamente una función reparadora, pero la muchas de sus características y el papel que juega en la replicación del ADN, si es que juega alguno, son desconocidas.

La ADN Pol III es la enzima que realiza la mayoría de la replicación del ADN, el corazón catalítico del enzima lo constituyen las subunidades a (encargada de la polimerización), e (realiza la función correctora de pruebas) y q (¿ensamblaje de las subunidades?). Realmente, el complejo enzimático que lleva a cabo la replicación es un multímero denominado Holoenzima de ADN Pol III que posee muchas cadenas o subunidades polipeptídicas. Este multímero es realmente un dímero asimétrico, una mitad del dímero se encarga de sintetizar la hélice retardada y la otra mitad sintetiza la hélice conductora. La subunidad t interviene en la unión del dímero, el complejo g-d produce la unión al ADN molde y la subunidad b sujeta el enzima al ADN.

Esquema de la formación y composición del Holoenzima de ADN Pol III

El proceso de síntesis de ADN tiene que producir dos moléculas exactamente iguales, ya que cualquier error que se cometa durante la replicación, si no se repara, se convertirá en una mutación. Por tanto, Las ADN polimerasas deben ser bastante fieles copiando el ADN. Para ello poseen una función correctora de pruebas que retira el último nucleótido que la polimerasa haya introducido de forma incorrecta, dicha función, se denomina función exonucleasa 3' - 5' y la lleva a cabo la subunidad e de la ADN Pol III.

En el siguiente esquema se indica como la subunidad e de la ADN Pol III retira la Adenina introducida de forma incorrecta mediante la función exonucleasa 3' - 5'.