Volver a Bioquímica
Ácidos Nucleicos
o son macromoléculas que conforman las unidades de las cadenas de ADN y
ARN, son claves en el almacenamiento y transmisión de la información
genética.
o en su estructura van a estar formados por bases nitrogenadas purinas y
piridiminas, residuos de azúcar y grupos fosfatidicos. Las bases
nitrogenadas de purina van a ser adenina y guanina, de piridimina van a ser
citosina timina y uracilo. Los residuos de azúcar generalmente son derivados
de una ribosa en el caso de la ARN y de una desoxirribosa en el caso del
ADN. Y los grupos fosfáticos van a encontrarse en forma de monofosfato
con un solo átomo, de fósforo difosfato cuando presentan dos o tresfosfato
cuando presentan tres átomos.
o la unión de las bases nitrogenadas con un residuo de azúcar es lo que
conocemos como núcleosido y cuando este núcleosido se une a un grupo
fosfatidico vamos a obtener lo que es un nucleótido, la suma de nucleótidos
nos va a dar lugar a los ácidos nucleicos es decir que los ácidos nucleicos se
forman cuando los nucleótidos se unen entre sí por medio de puentes
fosfodiester entre el átomo del carbono 3 de un nucleótido y el carbono 5
del nucleótido siguiente.
ADN
El ADN es una doble hélice entrelazada y sumamente larga que almacena la
información genética, sus componentes se van a ordenar con una relación química
específica lo que va a determinar la estructura tridimensional del ADN del cual van
a derivar sus funciones.
En esta doble hélice las bases enfrentadas se aparean y van a permanecer unidas
por puentes de hidrógeno, las bases apareadas siempre deben ser una combinación
de una purina con una piridimina, las purinas no pueden aparearse entre sí y las
piridiminas tampoco pueden hacerlo. Además las bases tienen estructuras
particulares, la adenina sólo puede aparearse con timina mediante dos puentes de
hidrógeno y guanina con citosina mediante tres puentes de hidrogeno, además este
tipo de ADN se caracteriza porque presenta las bases en la región central
mientras que en la porción exterior se van a ubicar los residuos de azúcar fosfato,
esta unión o este apareamiento de bases complementarias entre adenina timina y
guanina citosina nos va a dar lugar a lo que conocemos como la ley de chargaff que
dice que la cantidad de adenina es igual a la de timina y la de guanina igual a la de
citosina pero que el número de adenina más timina y el de guanina más citosina no
son iguales entre sí.
CARACTERÍSTICAS
o la cadena tiene una dirección, cada grupo fosfato está unido a un azúcar en
la posición 5 prima y al otro azúcar en la posición 3 prima, así esta cadena
va a tener un extremo 5 y un extremo 3.
o las dos cadenas van a correr en direcciones opuestas es decir son anti
paralelas, mientras una corre en sentido 5 prima 3 prima la otra lo hace en
el sentido inverso y aunque los nucleótidos dispuestos a lo largo de la
cadena de la doble hélice pueden presentarse en cualquier orden su
secuencia determina el orden de los nucleótidos de la otra cadena y esto se
da porque las bases son complementarias.
o otra característica importante de la molécula de ADN es la variedad, como
puede tener miles de nucleótidos de largo es posible obtener una gran
variedad de secuencias de bases diferentes y esta variedad es uno de los
requisitos primarios del material genético.
ESTRUCTURA
Está formado por dos hebras de un polímero de desoxirribonucleico unidos por
enlaces fosfodiester. Conocemos tres tipos principales el b ADN el a ADN y el
zeta ADN.
B ADN
es la forma biológica más común y está formado por 10 pares de bases por vuelta,
en este caso las hebras se enrollan hacia la derecha es decir tiene una
conformación dextrógira alrededor de un eje común, los planos de las bases
núcleotidicas que forman enlaces de hidrógenos apareados son casi perpendiculares
al eje de la hélice y las bases van a ocupar el centro de la hélice mientras que los
residuos de azúcar fosfatos se van a enrollar por fuera formando así lo que
conocemos como surco mayor y menor. Cada apareamiento de base tiene
aproximadamente el mismo ancho lo que va a justificar la simetría casi perfecta de
la molécula de ADN independientemente de la composición de sus bases.
A ADN
se diferencia porque presenta 11 pares de bases por vuelta, es poco frecuente y
generalmente sólo existe en estado de deshidratación, además presenta un surco
mayor y un surco menor chato y se diferencia de la forma b por unos 20 grados de
diferencia en la rotación del eje perpendicular de la hélice.
Z ADN
Tiene una conformación hacia la izquierda es decir es levógiro, una forma de mayor
área energía y esto produce un mayor distanciamiento entre los pares de bases,
tiene una forma zigzagueante del esqueleto azúcar fosfato y además presenta un
surco único. Es termodinámicamente inestable y cumple funciones biológicas.
La función principal de la secuencia de bases a lo largo de la hebra de ADN es la de
almacenar y transmitir durante generaciones la memoria genética para codificar la
síntesis de todas las proteínas del cuerpo humano, la información genética
almacenada en la secuencia de nucleótidos del ADN va a servir para dos propósitos:
o para ser fuente de información para la síntesis de todas las proteínas de la
célula y además porque provee la información heredada por las células hijas
o la progenie, estas dos funciones van a requerir que la molécula de ADN
sirva como molde en el caso de síntesis de proteínas para la transcripción
de la información al arn.
o transmitir la información de células madre a células hijas para la replicación
de la molécula de ADN.
También podemos clasificar el ADN en dos grandes grupos un tipo de ADN
codificante también llamado exón y un tipo de ADN no codificante o intrón:
o el ADN codificante o exón es el que codifica para la síntesis de proteínas y
es el 10% del total del ADN.
o mientras que el no codificante o intrón no codifica para la síntesis de
proteínas tiene una función más que nada de protección y reguladora y
constituye el 90% de la cadena de ADN, dentro de los que tenemos los
ADN no codificante hay dos tipos que forman parte de estructuras ligeras
del cromosoma uno es el ADN centromérico que constituye los centromero y
el otro es el ADN telomérico que va a encontrarse en los telómeros y es un
ADN de secuencias muy repetitivas en tándem del hexanucleótido timina
timina adenina guanina guanina guanina que se repite hasta formar conjuntos
de longitud variable de aproximadamente 1600 monómeros.
Fuerzas de estabilización
Estas fuerzas que estabilizan son siempre las mismas siendo lo suficientemente
fuertes como para mantener la integridad de la estructura pero también lo
suficientemente débiles como para permitir la flexibilidad de toda la molécula,
pueden distinguirse cuatro fuerzas principales que atribuyen la estabilidad del
ADN:
o los enlaces hidrofóbicos, van a estabilizar los apareamientos de bases
o fuerzas de van der Waals, que si bien restan débiles de manera individual
son adictivas y van a suponer una importante fuerza de estabilidad.
o entre los pares de bases se van a establecer las uniones por puentes de
hidrógeno.
o además el esqueleto del ADN presenta una gran carga negativa debido a
que es un enlace fosfodiester, tienen un carácter acido por lo que se
produciría una repulsión electrostática desestabilizadora de la cadena que
interaccionará con cationes del medio, esta interacción con cationes del
medio se da sobre todo por ejemplo con el magnesio que actúa como
estabilizador de la doble hélice neutralizándose así la carga de la molécula.
Debido a la extensión del contenido genético sabiendo que aproximadamente puede
alcanzar los 2 metros de longitud y que deben ubicarse dentro del núcleo celular se
necesitan de mecanismos de compactación, en primer lugar debe reducirse el
tamaño del material genético y por lo tanto esto se logra por la asociación y el
enrollamiento del ADN con el grupo de proteínas denominadas histonas y no
histonas, este bloque básico de construcción es lo que conocemos como núcleosoma.
El núcleosoma va a estar constituido por el ADN, por las proteínas básicas histonas
y las no histonas, conformando el núcleosoma se van a encontrar alrededor de 146
pares de bases de ADN envueltas dos veces alrededor de un octamero de cuatro
proteínas histonas. Las histonas son proteínas que son muy ricas en residuos
arginina y glicina que son aminoácidos básicos y esto va a permitir que se unan
fuertemente a los enlaces fosfodiester del ADN, ya que éstos tienen carácter
ácido estos núcleosomas van a ser el bloque básico de la construcción y la
compactación de la cromatina y esta cromatina vamos a tener de dos tipos:
HETEROCROMATINA: es la cromatina que está inactiva para la transcripción, está
empaquetada muy densamente y no permite que el aparato transcripciónal ingrese.
o heterocromatina constitutiva: siempre va a estar condensada y por lo tanto
inactiva, nunca va a permitir que el aparato transcripcional ingresé y se la
encuentra sobre todo en regiones cercanas a los telómeros y a los
centrómeros.
o Facultativa: en ocasiones va a estar condensado o sea en ocasiones va a ser
heterocromatina pero en otras ocasiones va a poder perder un poco esa
compactación y permitir que el aparato transcripción al ingrese es decir se
va a transformar en eucromatina.
EUCROMATINA: sirve para la transcripción, generalmente se replica antes en el
ciclo celular
La cromatina se va a compactar progresivamente hasta formar lo que conocemos
como como cromosoma.
ADN mitocondrial
La mitocondria es una orgánela que se reproduce por sí misma y que se encuentra
en el citoplasma de las células eucariotas, estas mitocondrias se van a ubicar en el
citoplasma y van a ser los sitios donde se producen los procesos esenciales de
aporte de energía que son necesarios para la vida celular, dentro del ADN
mitocondrial sabemos que tiene algunas características que los van a diferenciar
del ADN nuclear:
o el ADN mitocondrial no es autosuficiente, ya que la mayoría de las
proteínas mitocondriales se sintetizan en el citoplasma y luego son
transferidas a la mitocondria.
o ADN mitocondrial no posee intrones y por lo tanto son más susceptibles a
tener mutaciones espontáneas, tienen una alta tasa de mutaciones
espontáneas unas diez veces más que la del ADN nuclear.
o son de herencia exclusivamente materna, los varones también heredan solo
el ADN mitocondrial de sus madres a diferencia del ADN nuclear que se
hereda por partes iguales de ambos progenitores.
o el genoma se divide independientemente del ciclo celular.
o el código genético del ADN mitocondrial va a diferir en cuatro cordones
del ADN nuclear que son UGA, AGA, AGG y AUA en el ADN nuclear van a
determinar unos determinados aminoácidos y en el ADN mitocondrial lo van
a determinar otros aminoácidos.
o el ADN mitocondrial contiene 37 genes de los cuales 2 codifican para arn
ribosómico, 22 para arn de transferencia y 13 para arn mensajeros los
cuales van a codificar para 13 proteínas de cuatro procesos metálicos que
son el de la citocromo c oxidasa citocromo b subunidad de 6 y 8 de la
ATPasa y NADH deshidrogenasa
o ADN mitocondrial tiene forma circular y tiene una cadena pesada y una
cadena liviana, la cadena pesada es la que codifica a la mayor cantidad de
genes y sólo unos pocos si se encuentran en la condena liviana.
Arn
Es una cadena simple que presenta también bases nitrogenadas purinas guanina y
adenina y piridiminas que son en este caso citosina y uracilo, el arn cambia timina
por uracilo y a su vez también tenemos diferencias con el esqueleto de azúcar, en
lugar de presentar desoxirribosa el arn va a presentar ribosa en su estructura.
los tipos de arn más importantes que tenemos son el arn mensajero, el arn de
transferencia y el arn ribosómico y tenemos otro grupo de arn que tienen más que
nada una función reguladora que son los arn de interferencia, dentro del arn de
interferencia tenemos al micro arn, el arn interferente pequeño y al asociado a
piwi
Arn mensajero
Es la plantilla para la síntesis de proteínas, es una molécula larga que contiene
desde varios cientos hasta miles de nucleótidos y cada grupo de tres nucleótidos
va a formar un codón que se va a complementar con él triplete de nucleótidos del
ADN, este arn mensajero se va a sintetizar a partir de una hebra de ADN que le va
a servir de molde, esta hebra de ADN que le sirve de molde se llama hebra anti
sentido o no codificante y es la que corre en sentido 3 prima 5 prima. La otra
cadena que corre sentido 5 prima se denomina hebra con sentido o hebra
codificante y es la que no se transcribe y esta hebra con sentido y codificante va a
tener la misma secuencia que el arn a diferencia de que el arn va a cambiar timina
por uracilo.
El arn de transferencia
Tiene forma de trébol, sólo presenta 80 nucleótidos aproximadamente y su función
consiste en aportar la forma activada de los aminoácidos a moléculas de proteínas
en los ribosomas. Se conocen por lo menos 20 tipos diferentes de arn de
transferencia cada uno de los cuales va a reconocer y fijar a un solo tipo de
aminoácidos, cada molécula de arn de transferencia va a poseer dos sitios de
reconocimiento el primero que es complementario al codón del arn mensajero y el
segundo es complementario para el aminoácido propiamente dicho.
Este arn de transferencia va a reconocer al codón complementario del arn
mensajero y se va a unir y a partir de allí se va ha ir uniendo los diferentes
aminoácidos y se va a sintetizar la cadena poli peptídica.
El arn ribosómico
El arn ribosómico va a constituir el 60 por ciento del ribosoma y el resto está
formado por proteínas estructurales y enzimas que son necesarias para la síntesis
de proteína, se va a sintetizar en el nucléolo a diferencia del arn de transferencia
y el ADN mensajero que lo hacen en el núcleo.
Es necesario que los tres de los tres tipos de arn trabajen de manera conjunta
para poder lograr la síntesis de proteínas.
Arn de interferencia
Tienen una función de regulación, inhiben específicamente la expresión de genes a
nivel post transcripciónal. Los tipos de arn de interferencia que tenemos o los más
conocidos en realidad son:
Micro arn
son cadenas cortas de más o menos 21 a 22 nucleótidos que se generan a partir de
precursores de arn de doble cadena específicos codificados en el genoma, son arn
de doble cadenas endógenos o sea están dentro del núcleo de esa célula. En primer
lugar se forman como precursores o micro arn primario que son procesados en el
núcleo por una enzima denominada drosha, esta enzima pertenece a la familia de las
ARNasas de tipo 3 y lo que hace es procesar a estos micro arn primarios y
transformarlo en lo que conocemos como precursor del micro de arn o pre micro
arn, este pre mico arn posee múltiples burbujas y es exportado al citoplasma y
cortado nuevamente por otra enzima perteneciente a la familia de las ARNasas que
se denomina dicer, una vez que este pre micro arn es cortado por dicer se forma
lo que es el micro arn maduro, este último procesamiento llevado a cabo por dicer
genera entonces el micro arn mensajero maduro el cual se va a incorporar a un
complejo denominado complejo de silenciamiento inducido del micro arn y una vez
que estas moléculas se encuentran ensambladas en este complejo se va a dirigir a
el silenciamiento genético y a reprimir la traducción.
Arn interferente pequeño
está constituido por más o menos 21 25 nucleótidos y es producido a partir de
precursores de arn también de doble cadena pero que provienen del exterior de la
célula, los precursores del arn interferente pequeño no son atacados por drosha
sino directamente por las enzimas dicer y una vez que éstos son escindidos los arn
de interferencia pequeños resultantes son incorporados también a un complejo de
silenciamiento inducido de la arn, esta incorporación al complejo está acoplada a la
separación de las dos cadenas de arn sólo una de las cuales conocida como cadena
guía se va a mantener asociada al complejo y va a servir para identificar el arn
mensajero con la secuencia complementario, cuando las moléculas del arn
mensajero complementaria son encontradas por este complejo la interacción entre
el arn interferencia pequeño y el arn mensajero va a desembocar en qué este arn
mensajero sufra cortes y su posterior degradación. Entonces en los dos casos
micro arn o arn interferente pequeño vamos a provocar la degradación de la arn
mensajero y por ende no se va a producir la síntesis.
Arn asociados a piwi
Son cadenas también pequeñas constituidas de entre 29 y 30 nucleótidos que están
asociados con una subfamilia de proteínas argonautas denominadas kiwi, estas
proteínas son una familia de proteínas que juegan un papel central en los procesos
de silenciamiento del arn, son generados a partir de precursores largos mono
catenarias, este no es procesado por drosha ni por dicer estas enzimas no
intervienen en su procesamiento. Están expresados principalmente en las gónadas y
se cree que son un sistema defensivo contra trasposones, las mutaciones de este
tipo de arn pueden generar defectos en la gametogénesis, defectos en la
organización de microtúbulos y ejes de desarrollo gonadal llevando a la infertilidad
e inserción de trasposones.
generalidades adn y arn, clasificacion, etc.pdf
browser_emoji Estamos procesando este archivo...
browser_emoji Lamentablemente la previsualización de este archivo no está disponible. De todas maneras puedes descargarlo y ver si te es útil.
Descargar
. . . . .