La replicación es la duplicación de la molécula de ADN que tiene lugar durante la fase S del ciclo celular (momento previo a la división celular). Es imprescindible para que la célula inicie la división celular, ya que asegura una copia de ADN completa en las dos células resultantes.

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El proceso de replicación consta de tres fases:

1.  Inicio: las dos hebras de la doble hélice de ADN se desenrollan y se separan. En el núcleo no hay suficiente espacio para descompactar toda la molécula a la vez; por eso solo se separan las cadenas en determinados puntos llamados burbujas de replicación.

2. ​Elongación: una vez formada la burbuja de replicación, cada una de las cadenas de ADN sirve de molde sobre el que se irán situando nucleótidos por complementariedad de bases nitrogenadas : adenina (A) con timina (T) y guanina (G) con citosina (C).

3. Terminación: una vez duplicado todo el ADN, las hebras se volverán a compactar. El resultado son dos moléculas idénticas, cada una de las cuales está constituida por una cadena nueva y una cadena antigua. Por esta razón se dice que este proceso es semiconservativo.

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Las dos copias resultantes de la replicación son idéntidas, y por lo tanto tienen la misma información genética.

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Para llevar a cabo la replicación es imprescindible la participación de un conjunto de proteínas especiales denominadas ADNpolimerasas. Todas ellas funcionan de manera coordinada para fabricar copias de ADN. Algunas de ellas son:

• Helicasa: enzima que separa las dos cadenas de ADN eliminando los enlaces de hidrógene entre las bases nitrogenadas de ambas cadenas.

• Topoisomerasa: enzima que desenrollan el ADN.

• Cebador: elemento que va añadiendo las bases nitrogenadas para generar las cadenas complementarias.

• ADN ligasas: enzimas encargadas de unir los trozos formados de cadenas.

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Para evitar que se produzcan errores durante este proceso, también existen enzimas de reparación que detectan los fallos y reemplazan los nucleótidos erróneos por los correctos. Si el mecanismo de reparación no funciona, se habrá producido un cambio en la molécula de ADN, y ese cambio se le llama mutación genética.

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En el vídeo que aparece a continuación se puede ver con una simulación digital del proceso:

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