¿Cuál es la función de la ligasa en la replicación del ADN?

La ADN ligasa es una enzima que repara irregularidades o roturas en la columna vertebral de las moléculas de ADN de doble cadena. Tiene un papel importante en el proceso de replicación y reparación de ADN. Tiene tres funciones generales: sella las reparaciones en el ADN, sella los fragmentos de recombinación y conecta los fragmentos de Okazaki (pequeños fragmentos de ADN formados durante la replicación del ADN bicatenario). La ADN ligasa funciona formando un enlace entre el extremo de un nucleótido “donante” y el extremo de un nucleótido “aceptor”.

Hay dos tipos principales de ADN ligasa: el primero se encuentra solo en las células procariotas (células sin núcleo, como las bacterias). El segundo se encuentra en las células eucariotas (células con núcleo, como las de plantas y animales), así como en virus y bacteriófagos. Además, los mamíferos tienen cuatro subtipos de ligasas que varían en su función; La ADN ligasa III, por ejemplo, contiene una proteína de reparación de ADN, llamada XRCC1, que sella la ruptura de la cadena de ADN que ocurre durante la reparación por escisión de nucleótidos. En general, las ADN ligasas eucariotas son mucho más grandes que sus contrapartes procariotas; La ADN ligasa más pequeña es producida por el bacteriófago T7.

Debido a que la ADN ligasa desempeña un papel tan importante para ayudar con la reparación y la replicación del ADN, es un componente importante de los experimentos de recombinación genética, incluida la clonación.

BÁSICAMENTE – Si dos moléculas de ADN tienen extremos coincidentes, la enzima ADN ligasa puede unirlas. La ADN ligasa sella el espacio entre las moléculas, formando una sola pieza de ADN

En caso de que lo quieras en detalle

La ligasa es como un agrupador molecular. Son ubicuos y esenciales para todas las células y tal vez en todo momento. La ADN ligasa (polidesoxirribonucleótido sintasa) es la enzima que une dos fragmentos de ADN monocatenarios catalizando la formación de un enlace éster entre nucleótidos entre fosfato y desoxirribosa. Está activo durante la replicación del ADN, la reparación del ADN y la recombinación del ADN. Hay dos formas de ADN ligasa: una requiere ATP y la otra NAD. Las ADN ligasas dependientes de NAD (+) están presentes en bacterias, algunos virus Entomopox y virus Mimi, mientras que las ADN ligasas dependientes de ATP son ubicuas.

Si hay una ruptura en uno de los ADN de doble cadena, las ligasas unen los extremos rotos mediante la formación de enlaces fosfodiéster entre los extremos rotos. Utilizan los 5’p libres de un nucleótido de un segmento y el grupo 3’OH libre del segmento vecino, después de reconocerlos y unirlos catalizan la reacción para formar un enlace covalente, por lo que sellan la muesca. Para que la enzima funcione requiere ds ADN con tales huecos o mellas en una de las cadenas. La mella o el espacio no deben contener ningún nucleótido faltante entre los extremos. Una longitud mínima del ADN de la cadena ds necesaria para su función es de al menos 4 a 8 pares de bases y los enlaces rotos deben estar uno al lado del otro. Si falta más de un nucleótido, no podrán hacerlo. Muchas ADN ligasas se identifican de diferentes fuentes, que tienen sus propios caracteres específicos, pesos moleculares, requisitos y modo de funciones.

La ADN ligasa también se conoce como pegamentos moleculares . Se une a las moléculas de ADN mediante la síntesis de enlaces fosfodiéster entre nucleótidos al final de dos moléculas diferentes o al final de una sola molécula.

Desempeña un papel importante en la replicación de cadenas de ADN uniendo / ligando las cadenas discontinuas

Antónimo: enzimas de restricción (como la endonucleasa de restricción y la exonucleasa) También se conoce como tijera molecular.

Fuente:

  • Google
  • Espectro biológico (Arihant)

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El complejo de ADN polimerasa se mueve hacia abajo por las hebras de ADN copiando ambos lados. Las secciones se dividen, y luego, debido a la naturaleza de la forma en que se construye el ADN, los nucleótidos solo se pueden agregar en una dirección (piense en los legos). Debido a esto, una cadena se construye muy rápidamente (la que va en la misma dirección que el complejo de ADN pol), mientras que la otra cadena se queda atrás, porque solo se puede construir hacia atrás. Esto significa que los cebadores se unen a ella, un poco por delante de la corriente, y luego la polimerasa agrega los nucleótidos al regresar hacia la división. Estos fragmentos se fusionan en las articulaciones mediante una ADN ligasa (que proviene de la raíz latina que significa ligar o unir).

En la replicación del ADN, cuando se forma la bifurcación de replicación, también produce fragmentos discontinuos de okazaki en la cadena rezagada (tanto en organismos procariotas como eucariotas). Es necesario unir estos fragmentos para formar una cadena de ADN larga y continua sin espacios. Estas brechas están selladas por la enzima ADN ligasa que en realidad cataliza el enlace fosfodiéster entre los nucleótidos.

Ligase se une a los fragmentos de okazaki formados en la cadena discontinua durante la replicación del ADN

Es una enzima cuya función principal, al menos lo que los humanos hemos discernido, es unir piezas de ADN.