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La ADN polimerasa es una enzima que cataliza la síntesis de ADN a partir de desoxirribonucleótidos y de una molécula de ADN plantilla o molde que es la que será "copiada".
Tras la acción de la ADN polimerasa I y una vez que se han eliminado y añadido alrededor de unas 10 bases, interviene la enzima ADN ligasa, que une los extremos libres del fragmento recién formado con el resto de la cadena, recuperando así el ADN su estructura normal.
Esta enzima interviene en dos procesos:
- Por un lado, en la duplicación del ADN en forma de cromatina para dar a cada célula hija una copia del ADN original en el proceso de la mitosis. En este caso, la enzima copia la cadena de nucleótidos de forma complementaria (A por T, C por G).
La propiedad de las ADN polimerasas para replicar hebras de ADN se utiliza para la reacción en cadena de la polimerasa, conocida como PCR por sus siglas en inglés, para obtener un gran número de copias de un fragmento de ADN particular, amplificándolo para propósitos de investigación. En los procesos de PCR se requiere la utilización de polimerasas termoestables, como la Taq DNA polimerasa, debido a que es necesario aplicar altas temperaturas para desnaturalizar la molécula de ADN.
Modo de operación
En cada horquilla de replicación, la ADN polimerasa y otras enzimas sintetizan dos nuevas cadenas de DNA que son complementarias respecto a las 2 cadenas originales. Durante este proceso, la ADN polimerasa reconoce una base nucleotídica no apareada de la cadena original y la combina con un nucleótido libre que tiene la base complementaria correcta. Luego, la ADN polimerasa cataliza la formación de nuevos enlaces covalentes que ligan el fosfato del nucleótido libre entrante con el azúcar del nucleótido previamente agregado en la cadena hija en crecimiento. De esta forma, la ADN polimerasa sintetiza el esqueleto de azúcar-fosfato de la cadena hija.