Acidosnucleicos 091119203446-phpacido nucleicos app01

ACIDOS NUCLEICOSACIDOS NUCLEICOSADN/ARNADN/ARN

Elaborado por la Prof. Bioq. Viviana Pacheco

Quimica Biologica

Doble hélice y fibra de cromatina 

Enrollamiento de la cromatina 

CromosomaNúcleo de célula eucariota 

Conocer esta secuencia de bases, es decir, Conocer esta secuencia de bases, es decir, secuenciar un ADNsecuenciar un ADN equivale a equivale a descifrar su mensaje genéticodescifrar su mensaje genético. .

El orden en el que aparecen las cuatro bases a lo largo de una cadena en el ADN es, por tanto, crítico para la célula, ya que este orden es el que constituye las instrucciones del programa genético de los organismos.

Se encuentran en todos los seres Se encuentran en todos los seres vivientes……vivientes……

Contiene:Contiene: CarbonoCarbono HidrógenoHidrógeno OxígenoOxígeno NitrógenoNitrógeno FósforoFósforoPosee carácter ACIDICO Posee carácter ACIDICO

Los ácidos nucleicos son sustancias del Los ácidos nucleicos son sustancias del MAS ALTO RANGO BIOLOGICO; a ellos MAS ALTO RANGO BIOLOGICO; a ellos les están asignadas IMPORTANTISIMAS les están asignadas IMPORTANTISIMAS FUNCIONES.FUNCIONES.

FunciónFunción

Su función principal es codificar las instrucciones Su función principal es codificar las instrucciones esenciales para fabricar un ser vivo idéntico a aquel del esenciales para fabricar un ser vivo idéntico a aquel del que proviene o casi similar, en el caso de mezclarse con que proviene o casi similar, en el caso de mezclarse con otra cadena como es el caso de la reproducción sexual. otra cadena como es el caso de la reproducción sexual. Las cadenas de polipeptídicas codificadas por el ADN Las cadenas de polipeptídicas codificadas por el ADN pueden serpueden ser1- Estructurales como las proteínas de los músculos, 1- Estructurales como las proteínas de los músculos, cartílagos, pelo, etc.cartílagos, pelo, etc.2- Funcionales como las de la hemoglobina o las 2- Funcionales como las de la hemoglobina o las innumerables enzimas del organismo. innumerables enzimas del organismo. La función principal de la herencia es la especificación La función principal de la herencia es la especificación de las proteínas, siendo el ADN una especie de plano o de las proteínas, siendo el ADN una especie de plano o receta para nuestras proteínas.receta para nuestras proteínas.

El ADN como almacén de informaciónEl ADN como almacén de información

Es un almacén de información (mensaje) Es un almacén de información (mensaje) que se que se trasmite de generación en trasmite de generación en generacióngeneración, conteniendo toda la , conteniendo toda la información necesaria para construir y información necesaria para construir y sostener el organismo en el que reside.sostener el organismo en el que reside.

MiescherMiescher en 1871 aisló del en 1871 aisló del núcleo de las células de pus núcleo de las células de pus una sustancia ácida rica en una sustancia ácida rica en fósforo que llamó "fósforo que llamó "nucleínanucleína". ". Un año más tarde, en 1872, Un año más tarde, en 1872, aisló de la cabeza de los aisló de la cabeza de los espermas del salmón un espermas del salmón un compuesto que denominó compuesto que denominó "protamina" y que resultó ser "protamina" y que resultó ser una sustancia ácida y otra una sustancia ácida y otra básica. El nombre de ácido básica. El nombre de ácido nucleico procede del de nucleico procede del de "nucleína" propuesto por "nucleína" propuesto por Miescher.Miescher.

Los Ácidos Nucleicos: ADN y Los Ácidos Nucleicos: ADN y ARNARN

Los ácidos nucleicos son grandes moléculas formadas Los ácidos nucleicos son grandes moléculas formadas por la repetición de una molécula unidad que es el por la repetición de una molécula unidad que es el nucleótido. Un nucleótido está formado por:nucleótido. Un nucleótido está formado por:

1.- Una pentosa: Ribosa o desoxirribosa.1.- Una pentosa: Ribosa o desoxirribosa.

2.- Una base nitrogenada: púrica o pirimidínica.2.- Una base nitrogenada: púrica o pirimidínica.

3.- Ácido Fosfórico. 3.- Ácido Fosfórico.

Azúcar Azúcar El azúcar, en el caso de los ácidos desoxirribonucleicos El azúcar, en el caso de los ácidos desoxirribonucleicos

(ADN) es la (ADN) es la 2-desoxi-D-ribosa2-desoxi-D-ribosa y en el caso de los ácidos y en el caso de los ácidos ribonucleicos (ARN) es la ribonucleicos (ARN) es la D-ribosaD-ribosa..

ACIDOS FOSFORICOSACIDOS FOSFORICOS

Las bases nitrogenadas que forman parte de los ácidos Las bases nitrogenadas que forman parte de los ácidos nucleicos son de dos tipos, nucleicos son de dos tipos, púricaspúricas y y pirimidínicaspirimidínicas..

Las bases púricas derivadas de la purina (fusión de un Las bases púricas derivadas de la purina (fusión de un anillo pirimidínico y uno de imidazol) son la anillo pirimidínico y uno de imidazol) son la AdeninaAdenina (6- (6-aminopurina) y la aminopurina) y la GuaninaGuanina (2-amino-6-hidroxipurina). (2-amino-6-hidroxipurina).

Las bases pirimidínicas (derivadas de la pirimidina) son:Las bases pirimidínicas (derivadas de la pirimidina) son: TiminaTimina (2,6-dihidroxi-5-metilpirimidina o también llamada 5- (2,6-dihidroxi-5-metilpirimidina o también llamada 5-

metiluracilo)metiluracilo) CitosinaCitosina (2-hidroxi-6-aminopirimidina) (2-hidroxi-6-aminopirimidina) UraciloUracilo (2,6-dihidroxipirimidina). (2,6-dihidroxipirimidina).

TIENEN PROPIEDAD DE ABSORBER TIENEN PROPIEDAD DE ABSORBER RADIACIONES EN LA REGION RADIACIONES EN LA REGION ULTRAVIOLETA DE ONDA 260nmULTRAVIOLETA DE ONDA 260nm

Las bases nitrogenadas que forman Las bases nitrogenadas que forman normalmente parte del ADN son: Adenina normalmente parte del ADN son: Adenina (A), Guanina (G), Citosina y Timina (T). (A), Guanina (G), Citosina y Timina (T).

Las bases nitrogenadas que forman parte Las bases nitrogenadas que forman parte de el ARN son: Adenina (A), Guanina (G), de el ARN son: Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C) y Uracilo (U). Citosina (C) y Uracilo (U).

Por tanto, la Timina es específica del ADN Por tanto, la Timina es específica del ADN y el Uracilo es específico del ARN.y el Uracilo es específico del ARN.

La unión de la base nitrogenada a la pentosa La unión de la base nitrogenada a la pentosa recibe el nombre de recibe el nombre de NUCLEÓSIDONUCLEÓSIDO y se realiza y se realiza a través del carbono 1’ de la pentosa y los a través del carbono 1’ de la pentosa y los nitrógenos de las posiciones 1 (pirimidinas) o 9 nitrógenos de las posiciones 1 (pirimidinas) o 9 (purinas) de las bases nitrogenadas mediante (purinas) de las bases nitrogenadas mediante un un enlace de tipo enlace de tipo N-glucosídicoN-glucosídico. . La unión del nucleósido con el ácido fosfórico se La unión del nucleósido con el ácido fosfórico se realiza a través de un realiza a través de un enlace de tipo enlace de tipo ésteréster (se (se forma por esterificación) entre el grupo OH del forma por esterificación) entre el grupo OH del carbono 5’ de la pentosa y el ácido fosfórico, carbono 5’ de la pentosa y el ácido fosfórico, originando un originando un NucleótidoNucleótido..

Tanto los nucleótidos como los nucleósidos pueden Tanto los nucleótidos como los nucleósidos pueden contener como azúcar la D-ribosa (ribonucleótidos y contener como azúcar la D-ribosa (ribonucleótidos y ribonucleósidos) o la pentosa 2-desoxi-D-ribosa ribonucleósidos) o la pentosa 2-desoxi-D-ribosa (desoxirribonucleótidos y desoxirribonucleósidos). (desoxirribonucleótidos y desoxirribonucleósidos).

Además, los nucleótidos pueden tener 1, 2 ó 3 Además, los nucleótidos pueden tener 1, 2 ó 3 grupos fosfato unidos al carbono 5’ de la pentosa, grupos fosfato unidos al carbono 5’ de la pentosa, existiendo por tanto, nucleótidos 5’ monofosfato, existiendo por tanto, nucleótidos 5’ monofosfato, nucleótidos 5’ difosfato y nucleótidos 5’ trifosfato. En nucleótidos 5’ difosfato y nucleótidos 5’ trifosfato. En algunos casos el ácido fosfórico se une a la pentosa algunos casos el ácido fosfórico se une a la pentosa por el carbono 3’, existiendo nucleótidos 3’ por el carbono 3’, existiendo nucleótidos 3’ monofosfato, difosfato o trifosfato según el número monofosfato, difosfato o trifosfato según el número de grupos fosfato que posea. de grupos fosfato que posea.

Base Base NitrogenadaNitrogenada

NucleósidoNucleósido NucleótidoNucleótido

AdeninaAdenina AdenosinaAdenosina Ácido AdenílicoÁcido Adenílico

GuaninaGuanina GuanidinaGuanidina Ácido GuanílicoÁcido Guanílico

CitosinaCitosina CitidinaCitidina Ácido CitidílicoÁcido Citidílico

TiminaTimina TimidinaTimidina Ácido TimidílicoÁcido Timidílico

UraciloUracilo UridinaUridina Ácido UridílicoÁcido Uridílico

Ácidos nucleicosÁcidos nucleicos

Los nucleótidos son las unidades o Los nucleótidos son las unidades o monómeros utilizados para construir largas monómeros utilizados para construir largas cadenas de polinucleótidos. cadenas de polinucleótidos. Los ácidos nucleicos son Los ácidos nucleicos son MACROMOLECULAS formadas por MACROMOLECULAS formadas por POLIMERIZACIÓN, en cadenas lineales, de POLIMERIZACIÓN, en cadenas lineales, de unidades estructurales llamadas unidades estructurales llamadas Nucleótidos.Nucleótidos.

Nucleósido = Pentosa + Base nitrogenada.Nucleósido = Pentosa + Base nitrogenada. Nucleótido = Pentosa + Base nitrogenada + Nucleótido = Pentosa + Base nitrogenada +

Ácido fosfórico.Ácido fosfórico. Polinucleóotido = Nucleótido + Nucleótido + Polinucleóotido = Nucleótido + Nucleótido +

Nucleótido + .... Nucleótido + ....

Los nucleótidos se unen entre si para formar largas Los nucleótidos se unen entre si para formar largas cadenas de polinuclóetidos, esta unión entre monómeros cadenas de polinuclóetidos, esta unión entre monómeros nucleótidos se realiza mediante nucleótidos se realiza mediante enlaces enlaces fosfodiésterfosfodiéster entre entre los carbonos de las posiciones 3’ de un nucleótido con la 5’ los carbonos de las posiciones 3’ de un nucleótido con la 5’ del siguiente.del siguiente.

PolinucleótidoPolinucleótido

Los ácidos nucleicos que se han detectado son el ácido Los ácidos nucleicos que se han detectado son el ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (RNA). desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (RNA).

Ambos están compuestos por nucleótidos unidos entre Ambos están compuestos por nucleótidos unidos entre sí, aunque existen algunas diferencias entre ellos, en sí, aunque existen algunas diferencias entre ellos, en cuanto a la composición de azúcares y bases cuanto a la composición de azúcares y bases nitrogenadas y en su presencia en formas nitrogenadas y en su presencia en formas monocatenarias (RNA) o de doble cadena (DNA).monocatenarias (RNA) o de doble cadena (DNA).De acuerdo a la composición química, los ácidos De acuerdo a la composición química, los ácidos nucleicos se clasifican en ácidos desoxiribonucleicos nucleicos se clasifican en ácidos desoxiribonucleicos (ADN) que se encuentran residiendo en el núcleo celular (ADN) que se encuentran residiendo en el núcleo celular y algunos organelos, y en ácidos ribonucleicos (ARN) y algunos organelos, y en ácidos ribonucleicos (ARN) que actúan en el citoplasma. Se conoce con que actúan en el citoplasma. Se conoce con considerable detalle la estructura y función de los dos considerable detalle la estructura y función de los dos tipos de ácidos. tipos de ácidos.

Acido desoxirribonucleicoAcido desoxirribonucleico

Se encuentra en casi la totalidad en los Se encuentra en casi la totalidad en los Núcleos celulares Núcleos celulares (CROMATINA).También hay pequeña (CROMATINA).También hay pequeña cantidad en la mitocondria y cloroplasto.cantidad en la mitocondria y cloroplasto.

Todas las células contienen igual Todas las células contienen igual contenido de ADN (6pg) excepto las contenido de ADN (6pg) excepto las gametas. No se modifican la edad ni por gametas. No se modifican la edad ni por factores ambientales o nutricionalesfactores ambientales o nutricionales

La estructura del ADNLa estructura del ADN

Historia Historia Erwin Chargaff analizó las base nitrogenadas del ADN en diferentes Erwin Chargaff analizó las base nitrogenadas del ADN en diferentes

formas de vida, concluyendo que, la cantidad de purinas no siempre formas de vida, concluyendo que, la cantidad de purinas no siempre se encontraban en proporciones iguales a las de las pirimidinas se encontraban en proporciones iguales a las de las pirimidinas (contrariamente a lo propuesto por Levene), la proporción era igual (contrariamente a lo propuesto por Levene), la proporción era igual en todas las células de los individuos de una especie dada, pero en todas las células de los individuos de una especie dada, pero variaba de una especie a otra.variaba de una especie a otra.

Los experimentos de Hershey-Chase probaron que el ADN era el Los experimentos de Hershey-Chase probaron que el ADN era el material genético pero, no como el ADN conformaba los genes. El material genético pero, no como el ADN conformaba los genes. El ADN debía transferir información de la célula de origen a la célula ADN debía transferir información de la célula de origen a la célula hija. Debía también contener información para replicarse a si hija. Debía también contener información para replicarse a si mismo, ser químicamente estable y tener pocos cambios. Sin mismo, ser químicamente estable y tener pocos cambios. Sin embargo debía ser capaz de cambios mutacionales. Sin embargo debía ser capaz de cambios mutacionales. Sin mutaciones no existiría el proceso evolutivo.mutaciones no existiría el proceso evolutivo.

Muchos científicos se interesaron en descifrar la estructura del Muchos científicos se interesaron en descifrar la estructura del ADN, entre ellos, ADN, entre ellos, Francis Crick, James Watson, Rosalind Francis Crick, James Watson, Rosalind Franklin, y Maurice Wilkins.Franklin, y Maurice Wilkins.

El modelo de Watson y Crick El modelo de Watson y Crick

A fines de Febrero de 1953, A fines de Febrero de 1953, Rosalind FranklinRosalind Franklin , escribió en su , escribió en su cuaderno de notas que la estructura del ADN tenía dos cadenas, ya cuaderno de notas que la estructura del ADN tenía dos cadenas, ya antes había deducido que los grupos fosfatos se encontraban en el antes había deducido que los grupos fosfatos se encontraban en el exterior y que el ADN existe en dos formas........exterior y que el ADN existe en dos formas........

Watson y Crick eran investigadores teóricos que integraron todos los Watson y Crick eran investigadores teóricos que integraron todos los datos disponibles en su intento de desarrollar un modelo de la datos disponibles en su intento de desarrollar un modelo de la estructura del ADN. Los datos que se conocían por ese tiempo eran :estructura del ADN. Los datos que se conocían por ese tiempo eran : que el ADN era una molécula grande también muy larga y delgada. que el ADN era una molécula grande también muy larga y delgada. los datos de las bases proporcionados por Chargaff (A=T y C=G; los datos de las bases proporcionados por Chargaff (A=T y C=G;

purinas/pirimidinas=k para una misma especie). purinas/pirimidinas=k para una misma especie). los datos de la difracción de los rayos-x de Franklin los datos de la difracción de los rayos-x de Franklin yy Wilkins Wilkins

(King's College de Londres). (King's College de Londres). Los trabajos deLos trabajos de Linus Pauling Linus Pauling sobre proteínas (forma de hélice sobre proteínas (forma de hélice

mantenida por puentes hidrógeno), quién sugirió para el ADN una mantenida por puentes hidrógeno), quién sugirió para el ADN una estructura semejante.   estructura semejante.  

EL MODELO DE LA DOBLE HÉLICE: WATSON Y EL MODELO DE LA DOBLE HÉLICE: WATSON Y CRICK (1953)CRICK (1953)

Una vez demostrado que los ácidos nucleicos eran los portadores Una vez demostrado que los ácidos nucleicos eran los portadores de la información genética, se realizaron muchos esfuerzos de la información genética, se realizaron muchos esfuerzos encaminados a determinar su estructura con exactitud. Watson y encaminados a determinar su estructura con exactitud. Watson y Crick (1953) fueron los primeros investigadores en proponer una Crick (1953) fueron los primeros investigadores en proponer una estructura para los ácidos nucleicos y su labor investigadora se vio estructura para los ácidos nucleicos y su labor investigadora se vio recompensada con el Premio Nobel en 1962, Premio Nobel que recompensada con el Premio Nobel en 1962, Premio Nobel que compartieron con M. H. F. Wilkins y que se les concedió porcompartieron con M. H. F. Wilkins y que se les concedió por sus sus descubrimientos en relación con la estructura molecular de los descubrimientos en relación con la estructura molecular de los ácidos nucleícos y su significación para la transmisión de la ácidos nucleícos y su significación para la transmisión de la información en la materia viva.información en la materia viva.. Para realizar su trabajo emplearon . Para realizar su trabajo emplearon dos tipos de datos ya existentes. dos tipos de datos ya existentes.

Por un lado, utilizaron los datos obtenidos varios años antes por Chargaff Por un lado, utilizaron los datos obtenidos varios años antes por Chargaff (1950), relativos a la composición de bases nitrogenadas en el ADN de (1950), relativos a la composición de bases nitrogenadas en el ADN de diferentes organismos.diferentes organismos.

El otro tipo de datos eran los procedentes de estudios de difracción de El otro tipo de datos eran los procedentes de estudios de difracción de rayos X sobre fibras de ADN. Para determinar la estructura tridimensional o rayos X sobre fibras de ADN. Para determinar la estructura tridimensional o disposición espacial de las moléculas de ADN, se hace incidir un haz de disposición espacial de las moléculas de ADN, se hace incidir un haz de rayos X sobre fibras de ADN y se recoge la difracción de los rayos sobre rayos X sobre fibras de ADN y se recoge la difracción de los rayos sobre una película fotográfica. La película se impresiona en aquellos puntos una película fotográfica. La película se impresiona en aquellos puntos donde inciden los rayos X, produciendo al revelarse manchas. El ángulo de donde inciden los rayos X, produciendo al revelarse manchas. El ángulo de difracción presentado por cada una de las manchas en la película difracción presentado por cada una de las manchas en la película suministra información sobre la posición en la molécula de ADN de cada suministra información sobre la posición en la molécula de ADN de cada átomo o grupo de átomos.átomo o grupo de átomos.

Mediante esta técnica de difracción de rayos X se obtuvieron los siguientes Mediante esta técnica de difracción de rayos X se obtuvieron los siguientes resultados: resultados:

Las bases púricas y pirimidínicas se encuentran unas sobre otras, apiladas Las bases púricas y pirimidínicas se encuentran unas sobre otras, apiladas a lo largo del eje del polinucleótido a una distancia de a lo largo del eje del polinucleótido a una distancia de 3,43,4ÅÅ . Las bases son . Las bases son estructuras planas orientadas de forma perpendicular al eje (Astbury, 1947).estructuras planas orientadas de forma perpendicular al eje (Astbury, 1947).

El diámetro del polinucleótido es de El diámetro del polinucleótido es de 20 20 ÅÅ y está enrollado helicoidalmente y está enrollado helicoidalmente alrededor de su eje. Cada alrededor de su eje. Cada 34 34 ÅÅ se produce una vuelta completa de la se produce una vuelta completa de la hélice.hélice.

Existe más de una cadena polinucleotídica enrollada helicoidalmente Existe más de una cadena polinucleotídica enrollada helicoidalmente (Wilkins et el. 1953, Frankling y Gosling, 1953).(Wilkins et el. 1953, Frankling y Gosling, 1953).

Basándose en estos dos tipos de datos Watson Basándose en estos dos tipos de datos Watson y Crick propusieron su Modelo de estructura y Crick propusieron su Modelo de estructura para el ADN conocido con el nombre de para el ADN conocido con el nombre de Modelo Modelo de la Doble Hélicede la Doble Hélice. Las características del . Las características del Modelo de la Doble Hélice son las siguientes: Modelo de la Doble Hélice son las siguientes:

El ADN es una doble hélice enrollada El ADN es una doble hélice enrollada helicoidalmente “a derechas” (sentido helicoidalmente “a derechas” (sentido dextrorso). dextrorso).

Estructura.Estructura. El conocimiento de la estructura de los ácidos El conocimiento de la estructura de los ácidos nucleicos permitió la elucidación del nucleicos permitió la elucidación del código genéticocódigo genético, la , la determinación del mecanismo y control de la síntesis de las determinación del mecanismo y control de la síntesis de las proteínas y el mecanismo de transmisión de la información proteínas y el mecanismo de transmisión de la información genética de la célula madre a las células hijas. genética de la célula madre a las células hijas. A las unidades químicas que se unen para formar los ácidos A las unidades químicas que se unen para formar los ácidos nucleicos se les denominan nucleótidos y al polímero se le nucleicos se les denominan nucleótidos y al polímero se le denomina polinucleótido o ácido nucleico. denomina polinucleótido o ácido nucleico. Los nucleótidos están formados por una base nitrogenada, un Los nucleótidos están formados por una base nitrogenada, un grupo fosfato y un azúcar; ribosa en caso de ARN y grupo fosfato y un azúcar; ribosa en caso de ARN y desoxiribosa en el caso de ADN. desoxiribosa en el caso de ADN. Las bases nitrogenadas son las que contienen la información Las bases nitrogenadas son las que contienen la información genética y los azúcares y los fosfatos tienen una función genética y los azúcares y los fosfatos tienen una función estructural formando el esqueleto del polinucleótido. estructural formando el esqueleto del polinucleótido. En el caso del ADN las bases son dos purinas y dos En el caso del ADN las bases son dos purinas y dos pirimidinas. Las purinas son A (Adenina) y G (Guanina). Las pirimidinas. Las purinas son A (Adenina) y G (Guanina). Las pirimidinas son T (Timina) y C (Citosina). pirimidinas son T (Timina) y C (Citosina). En el caso del ARN también son cuatro bases, dos purinas y En el caso del ARN también son cuatro bases, dos purinas y dos pirimidinas. Las purinas son A y G y las pirimidinas son C dos pirimidinas. Las purinas son A y G y las pirimidinas son C y U (Uracilo). y U (Uracilo).

Cada hélice es una serie de nucleótidos unidos por Cada hélice es una serie de nucleótidos unidos por enlaces fosfodiéster en los que un grupo fosfato forma un enlaces fosfodiéster en los que un grupo fosfato forma un puente entre grupos OH de dos azúcares sucesivos puente entre grupos OH de dos azúcares sucesivos ((posicionesposiciones 3’ de un azúcar y 5’ del siguiente). 3’ de un azúcar y 5’ del siguiente).

Las dos hélices se mantienen unidas mediante puentes o Las dos hélices se mantienen unidas mediante puentes o enlaces de hidrogeno producidos entre las bases enlaces de hidrogeno producidos entre las bases nitrogenadas de cada hélice. Siguiendo los datos de nitrogenadas de cada hélice. Siguiendo los datos de Chargaff (1959), la Adenina de una hélice aparea con la Chargaff (1959), la Adenina de una hélice aparea con la Timina de la hélice complementaria mediante dos puentes Timina de la hélice complementaria mediante dos puentes de hidrógeno. Igualmente, la Guanina de una hélice de hidrógeno. Igualmente, la Guanina de una hélice aparea con la Citosina de la complementaria mediante aparea con la Citosina de la complementaria mediante tres puentes de hidrógeno.tres puentes de hidrógeno.

Aspectos para destacarAspectos para destacar

1.1. Las hebras que la conforman son cLas hebras que la conforman son complementariasomplementarias (deducción realizada por Watson y Crick a partir de los (deducción realizada por Watson y Crick a partir de los datos de Chargaff, A se aparea con T y C con G, el datos de Chargaff, A se aparea con T y C con G, el apareamiento se mantiene debido a la acción de los apareamiento se mantiene debido a la acción de los puentes hidrogeno entre ambas bases puentes hidrogeno entre ambas bases

2.2. Las dos hélices por razones de complementaridad de Las dos hélices por razones de complementaridad de las bases nitrogenadas son las bases nitrogenadas son antiparalelasantiparalelas, teniendo , teniendo secuencias de átomos inversas. Una hélice lleva la secuencias de átomos inversas. Una hélice lleva la secuencia 5’P → 3’OH , mientras que la hélice secuencia 5’P → 3’OH , mientras que la hélice complementaria sigue la secuencia de átomos 3’OH → complementaria sigue la secuencia de átomos 3’OH → 5’P.5’P.

El ADN es una doble hélice, con El ADN es una doble hélice, con las bases dirigidas hacia el las bases dirigidas hacia el centro, perpendiculares al eje de centro, perpendiculares al eje de la molécula (como los peldaños la molécula (como los peldaños de una escalera caracol) y las de una escalera caracol) y las unidades azúcar-fosfato a lo unidades azúcar-fosfato a lo largo de los lados de la hélice largo de los lados de la hélice (como las barandas de una (como las barandas de una escalera caracol).  escalera caracol). 

). Tome nota que una purina con doble anillo ). Tome nota que una purina con doble anillo siempre se aparea con una pirimidina con un siempre se aparea con una pirimidina con un solo anillo en su molécula.solo anillo en su molécula.

Las purinas son la Las purinas son la AdeninaAdenina (A) y la (A) y la GuaninaGuanina (G). Durante este curso hablamos del Adenosin (G). Durante este curso hablamos del Adenosin trifosfato (ATP), pero en ese caso el azúcar era trifosfato (ATP), pero en ese caso el azúcar era la ribosa, mientras que en el ADN se encuentra la ribosa, mientras que en el ADN se encuentra la desoxirribosa.la desoxirribosa.

Las Pirimidinas son la Las Pirimidinas son la CitosinaCitosina (C) y la (C) y la TiminaTimina (T).(T).

Formación de la Doble HéliceFormación de la Doble Hélice

Las bases son Las bases son complementariascomplementarias ,, con A en un lado de la molécula con A en un lado de la molécula únicamente encontramos T del otro lado, lo mismo ocurre con G y C. únicamente encontramos T del otro lado, lo mismo ocurre con G y C. Si Si conocemos la secuencia de bases de una de las hebras, conocemos la secuencia de bases de una de las hebras, conocemos su complementariaconocemos su complementaria

En cada extremo de una doble hélice lineal de DNA, el En cada extremo de una doble hélice lineal de DNA, el extremo 3'-OH de una de las hebras es adyacente al extremo 3'-OH de una de las hebras es adyacente al extremo 5'-P (fosfato) de la otra. En otras palabras, extremo 5'-P (fosfato) de la otra. En otras palabras, las dos hebras son antiparalelaslas dos hebras son antiparalelas , es decir, tienen , es decir, tienen una orientación diferente. En el esqueleto azucar una orientación diferente. En el esqueleto azucar -fosfato de del ADN los grupos fosfato se conectan al -fosfato de del ADN los grupos fosfato se conectan al carbono 3´ de la molécula de desoxirribosa y al carbono 3´ de la molécula de desoxirribosa y al carbono 5´ de la siguiente, uniendo azúcares carbono 5´ de la siguiente, uniendo azúcares sucesivos. La prima (´) indica la posición del carbono sucesivos. La prima (´) indica la posición del carbono en un azúcar. Por convención, la secuencia de bases en un azúcar. Por convención, la secuencia de bases de una hebra sencilla se escribe con el extremo 5'-P a de una hebra sencilla se escribe con el extremo 5'-P a la izquierda la izquierda

PROPORCIONES DE LAS BASES PROPORCIONES DE LAS BASES NITROGENADAS: REGLAS DE CHARGAFFNITROGENADAS: REGLAS DE CHARGAFF

Al principio se pensaba que los ácidos nucleicos eran la repetición Al principio se pensaba que los ácidos nucleicos eran la repetición monótona de un tetranucleótido, de forma que no tenían variabilidad monótona de un tetranucleótido, de forma que no tenían variabilidad suficiente para ser la molécula biológica que almacenara la información. Sin suficiente para ser la molécula biológica que almacenara la información. Sin embargo, Chargaff (1950) demostró que las proporciones de las bases embargo, Chargaff (1950) demostró que las proporciones de las bases nitrogenadas eran diferentes en los distintos organismos, aunque seguían algunas nitrogenadas eran diferentes en los distintos organismos, aunque seguían algunas reglas. Estas reglas de Chargaff se cumplen en los organismos cuyo material reglas. Estas reglas de Chargaff se cumplen en los organismos cuyo material hereditario es ADN de doble hélice y son las siguientes:hereditario es ADN de doble hélice y son las siguientes:

REGLAS DE CHARGAFF PARA ADN DE DOBLE HÉLICEREGLAS DE CHARGAFF PARA ADN DE DOBLE HÉLICE    La proporción de Adenina (A) es igual a la de Timina (T). A = T . La relación entre La proporción de Adenina (A) es igual a la de Timina (T). A = T . La relación entre

Adenina y Timina es igual a la unidad (A/T = 1).Adenina y Timina es igual a la unidad (A/T = 1). La proporción de Guanina (G) es igual a la de Citosina (C). G= C. La relación entre La proporción de Guanina (G) es igual a la de Citosina (C). G= C. La relación entre

Guanina y Citosina es igual a la unidad ( G/C=1).Guanina y Citosina es igual a la unidad ( G/C=1). La proporción de bases púricas (A+G) es igual a la de las bases pirimidínicas La proporción de bases púricas (A+G) es igual a la de las bases pirimidínicas

(T+C). (T+C). (A+G) = (T + C). (A+G) = (T + C). La relación entre (A+G) y (T+C) es igual a la unidad (A+G)/La relación entre (A+G) y (T+C) es igual a la unidad (A+G)/(T+C)=1.(T+C)=1.

Sin embargo, la proporción entre (A+T) y (G+C) era característica de cada Sin embargo, la proporción entre (A+T) y (G+C) era característica de cada organismo, pudiendo tomar por tanto, diferentes valores según la especie organismo, pudiendo tomar por tanto, diferentes valores según la especie estudiada. Este resultado indicaba que los ácidos nucleicos no eran la repetición estudiada. Este resultado indicaba que los ácidos nucleicos no eran la repetición monótona de un tetranucleótido. Existía variabilidad en la composición de bases monótona de un tetranucleótido. Existía variabilidad en la composición de bases nitrogenadas. nitrogenadas. 

ESTRUCTURA DEL ARNESTRUCTURA DEL ARN Al igual que en el caso del ADN, las moléculas de ARN están Al igual que en el caso del ADN, las moléculas de ARN están

constituidas por cadenas de ribonucleótidos unidas entre sí por medio constituidas por cadenas de ribonucleótidos unidas entre sí por medio de enlaces fosfodiéster y se localizan en el citoplasma celular.de enlaces fosfodiéster y se localizan en el citoplasma celular.

Hay algunas diferencias estructurales entre ADN y ARN:Hay algunas diferencias estructurales entre ADN y ARN: La pentosa del ARN es laLa pentosa del ARN es la ribosa ribosa; en la molécula de ARN no existe la ; en la molécula de ARN no existe la

Timina, que es sustituida por el Timina, que es sustituida por el Uracilo.Uracilo.

Las cadenas de ARN son mucho más cortas ya que son copias de Las cadenas de ARN son mucho más cortas ya que son copias de determinadas zonas de una cadena de ADN (Gen).determinadas zonas de una cadena de ADN (Gen).

Las moléculas de ARN están constituidas por una Las moléculas de ARN están constituidas por una sola cadenasola cadena, no por , no por dos como el ADN.dos como el ADN.

El ADN posee la misma estructura en todas las células del organismo El ADN posee la misma estructura en todas las células del organismo mientras que el ARN, de acuerdo con las diferentes misiones que mientras que el ARN, de acuerdo con las diferentes misiones que puede cumplir, puede presentar tres estructuras diferentes (ARNm, puede cumplir, puede presentar tres estructuras diferentes (ARNm, ARNt, ARNr). ARNt, ARNr).

TIPOS DE ARNTIPOS DE ARNHay tres tipos netamente diferenciados de ARN, tanto en su estructura como Hay tres tipos netamente diferenciados de ARN, tanto en su estructura como

en su función, aunque hay algunos otros tipos de RNA en las células:en su función, aunque hay algunos otros tipos de RNA en las células:

1.- ARN mensajero (representa el 5% del total de ARN de la célula)1.- ARN mensajero (representa el 5% del total de ARN de la célula)

ARN mensajero (ARNm): Es el encargado de ARN mensajero (ARNm): Es el encargado de copiar la información genéticacopiar la información genética contenida en el ADN y contenida en el ADN y trasladarla desde el núcleo celular hasta los trasladarla desde el núcleo celular hasta los ribosomas, en el citoplasma, donde se produce la síntesis de proteínasribosomas, en el citoplasma, donde se produce la síntesis de proteínas. . Cada cadena de ARNm corresponde a un gen, o sea, una parte de una Cada cadena de ARNm corresponde a un gen, o sea, una parte de una cadena de ADN. Cada gen contiene información para la síntesis de una cadena de ADN. Cada gen contiene información para la síntesis de una proteína y proteína y hay tantos ARNm como proteínashay tantos ARNm como proteínas ya que son específicos para ya que son específicos para cada una de ellas.cada una de ellas.ARN mensajero, consiste en una secuencia de nucleótidos que ARN mensajero, consiste en una secuencia de nucleótidos que corresponde a la transcripción de un trozo de DNA (gen). No obstante, esta corresponde a la transcripción de un trozo de DNA (gen). No obstante, esta transcripción no es siempre un proceso simple y directo. En secuencias que transcripción no es siempre un proceso simple y directo. En secuencias que contienen exones e intrones, el transcrito primario sufre una maduración contienen exones e intrones, el transcrito primario sufre una maduración durante la que se cortan los intrones y se empalman los exones (splicing). durante la que se cortan los intrones y se empalman los exones (splicing). Su función es la de transportar la información genética del núcleo a los Su función es la de transportar la información genética del núcleo a los ribosomas en que son transcritos.ribosomas en que son transcritos.

2.- ARN de trasferencia (soluble)2.- ARN de trasferencia (soluble)

ARN de transferencia (ARNt): Estructuralmente, son las moléculas ARN de transferencia (ARNt): Estructuralmente, son las moléculas más pequeñasmás pequeñas de los tres tipos de ARN. Se de los tres tipos de ARN. Se encarga de leer la encarga de leer la información que posee el ARNminformación que posee el ARNm y, de acuerdo con ella, situar los y, de acuerdo con ella, situar los distintos aminoácidos en el lugar adecuado para constituir una distintos aminoácidos en el lugar adecuado para constituir una cadena polipeptídica. Existe un ARNt específico para cada cadena polipeptídica. Existe un ARNt específico para cada aminoácido.aminoácido.Los ARN de transferencia, son moléculas de ARN con estructura Los ARN de transferencia, son moléculas de ARN con estructura cruciforme, cruciforme, encargados de leer el código del ARNm en los encargados de leer el código del ARNm en los ribosomas e ir sintetizando la cadena de de proteína a partir de los ribosomas e ir sintetizando la cadena de de proteína a partir de los aminoácidos que tiene asociados a su estructuraaminoácidos que tiene asociados a su estructura. .

Existen tantos ARNt como aminoácidos codificables. Cada ARNt Existen tantos ARNt como aminoácidos codificables. Cada ARNt tiene en una parte de su estructura la secuencia que codifica un tiene en una parte de su estructura la secuencia que codifica un aminoácido (anticodón) que se unirá al codón del ARNm. En la aminoácido (anticodón) que se unirá al codón del ARNm. En la parte opuesta tiene una parte diseñada para unirse al aminoácido parte opuesta tiene una parte diseñada para unirse al aminoácido que codifica el anticodón.que codifica el anticodón.

3.- ARN ribosómico (es el más abundante 80%)3.- ARN ribosómico (es el más abundante 80%)

ARN ribosómico (ARNr): Es la clase de ARN ARN ribosómico (ARNr): Es la clase de ARN más abundante en todas las más abundante en todas las célulascélulas y tiene gran importancia en la constitución de los ribosomas, pero y tiene gran importancia en la constitución de los ribosomas, pero no se conoce demasiado bien su función.no se conoce demasiado bien su función.ARN ribosómico, es un ARN estructural que compone los ribosomas junto ARN ribosómico, es un ARN estructural que compone los ribosomas junto con proteínas. Parece ser que tiene una con proteínas. Parece ser que tiene una función de enzimático al facilitar las función de enzimático al facilitar las interacciones para que el RNAm se acomode en el ribosoma y sea leído por interacciones para que el RNAm se acomode en el ribosoma y sea leído por los RNAts, y al mismo tiempo facilita la interacción con proteínas los RNAts, y al mismo tiempo facilita la interacción con proteínas enzimáticas que posibilitan la formación de los enlaces peptídicos enzimáticas que posibilitan la formación de los enlaces peptídicos

Los ribosomas procarióticos tienen RNAr de tres tamaños 16S, 5S y 23S, Los ribosomas procarióticos tienen RNAr de tres tamaños 16S, 5S y 23S, los eucarióticos tienen 4 tamaños 18S, 5S, 5.8S y 28S.los eucarióticos tienen 4 tamaños 18S, 5S, 5.8S y 28S.El ARNr es el que contribuye a dar a los ribosomas su forma acanalada, al El ARNr es el que contribuye a dar a los ribosomas su forma acanalada, al condicionar la posición de las proteínas, posibilitando la unión a su condicionar la posición de las proteínas, posibilitando la unión a su estructura del ARNm, de los ARNt y de la proteína que se está sintetizando. estructura del ARNm, de los ARNt y de la proteína que se está sintetizando. Supone el 75% del RNA celular en procariotas y el 50% en eucariotas.Supone el 75% del RNA celular en procariotas y el 50% en eucariotas.

4.- ARN nucleolar4.- ARN nucleolarLas células eucariotas poseen RNA nucleolar (RNA Las células eucariotas poseen RNA nucleolar (RNA heterogéneo nucleolar) que son en realidad heterogéneo nucleolar) que son en realidad precursores precursores del los RNAm maduros.del los RNAm maduros.

5.- snRNPs5.- snRNPsLas células eucariotas poseen también un grupo de Las células eucariotas poseen también un grupo de moléculas de RNA unidas a proteínas, denominadas moléculas de RNA unidas a proteínas, denominadas ribonucleo proteínas pequeñas nucleolaresribonucleo proteínas pequeñas nucleolares (snRNPs) (snRNPs) que desempeñan un papel importante en el que desempeñan un papel importante en el proceso de proceso de síntesis de RNAm.síntesis de RNAm.

Diferencias entre ADN y ARNDiferencias entre ADN y ARN

Hay tres tipos netamente diferenciados de ARN, Hay tres tipos netamente diferenciados de ARN, tanto en su estructura como en su función:tanto en su estructura como en su función:

a) a) Diferencias estructuralesDiferencias estructurales La estructura del ADN es de doble cadena, lo La estructura del ADN es de doble cadena, lo que confiere una mayor protección a la que confiere una mayor protección a la información contenida en él. información contenida en él. La estructura de los ARN es monocatenaria La estructura de los ARN es monocatenaria aunque, puede presentarse en forma lineal aunque, puede presentarse en forma lineal como el ARNm o en forma plegada cruciforme como el ARNm o en forma plegada cruciforme como ARNt y ARNr.como ARNt y ARNr.

b) Diferencias en la composiciónb) Diferencias en la composición El ADN y ARN se diferencian en su composición de El ADN y ARN se diferencian en su composición de pentosapentosa, el ADN está compuesto por desoxirribosa y el , el ADN está compuesto por desoxirribosa y el ARN por ribosa. ARN por ribosa. También se diferencian en su También se diferencian en su composición de basescomposición de bases..EL ADN está compuesto por Adenosina, Timina Guanina EL ADN está compuesto por Adenosina, Timina Guanina y Citosina, mientras que el ARN sustituye la Timina por y Citosina, mientras que el ARN sustituye la Timina por Uracilo. Su composición de bases es Adenosina, Uracilo. Su composición de bases es Adenosina, Uracilo, Guanina y Citosina.Uracilo, Guanina y Citosina.

c) Diferencias en la funciónc) Diferencias en la funciónRespecto a la función de cada tipo de ácido nucleico, Respecto a la función de cada tipo de ácido nucleico, también hay diferencias.también hay diferencias.El ADN tiene como función el almacenar, conservar y El ADN tiene como función el almacenar, conservar y transmitir la información genética de células padres a transmitir la información genética de células padres a hijas.hijas.El ARN tiene como función básica el articular los El ARN tiene como función básica el articular los procesos de expresión de la información genética del procesos de expresión de la información genética del ADN en la síntesis de proteínas.ADN en la síntesis de proteínas.

Resumen …Resumen … Las alrededor de treinta mil proteínas diferentes en el cuerpo humano están Las alrededor de treinta mil proteínas diferentes en el cuerpo humano están

hechas de veinte aminoácidos diferentes, y una molécula de ADN debe hechas de veinte aminoácidos diferentes, y una molécula de ADN debe especificar la secuencia en que se unan dichos aminoácidos.especificar la secuencia en que se unan dichos aminoácidos.

El ADN en el genoma de un organismo podría dividirse conceptualmente en El ADN en el genoma de un organismo podría dividirse conceptualmente en dos, el que dos, el que codif ica las proteínascodif ica las proteínas y el que y el que no codif icano codif ica . En el proceso . En el proceso de elaborar una proteína, el ADN de un gen se lee y se transcribe a ARN. de elaborar una proteína, el ADN de un gen se lee y se transcribe a ARN. Este ARN sirve como mensajero entre el ADN y la Este ARN sirve como mensajero entre el ADN y la maquinariamaquinaria que que elaborará las proteínas y por eso recibe el nombre de ARN mensajero. El elaborará las proteínas y por eso recibe el nombre de ARN mensajero. El ARN mensajero instruye a la maquinaria que elabora las proteínas, para ARN mensajero instruye a la maquinaria que elabora las proteínas, para que ensamble los aminoácidos en el orden preciso para armar la proteína.que ensamble los aminoácidos en el orden preciso para armar la proteína.

El El dogma centraldogma central de la biología molecular plantea que el flujo de actividad de la biología molecular plantea que el flujo de actividad y de información es: y de información es: ADN → ARN → proteínaADN → ARN → proteína

En la actualidad se asume que este dogma es cierto en la mayoría de los En la actualidad se asume que este dogma es cierto en la mayoría de los casos, pero se conocen importantes excepciones: En algunos organismos casos, pero se conocen importantes excepciones: En algunos organismos (virus de ARN) la información fluye de ARN a ADN, este proceso se conoce (virus de ARN) la información fluye de ARN a ADN, este proceso se conoce como "transcripción inversa o reversa" . Adicionalmente, se sabe que como "transcripción inversa o reversa" . Adicionalmente, se sabe que existen secuencias de ADN que se transcriben a RNA y son funcionales existen secuencias de ADN que se transcriben a RNA y son funcionales como tales, sin llegar a traducirse a proteína nunca.como tales, sin llegar a traducirse a proteína nunca.

LA INDIVIDUALIDAD Y EL POTENCIAL LA INDIVIDUALIDAD Y EL POTENCIAL FUNCIONAL DE CADA SER SON FUNCIONAL DE CADA SER SON DETERMINADAS POR LA DETERMINADAS POR LA INFORMACIÓN CONTENIDA EN SUS INFORMACIÓN CONTENIDA EN SUS ACIDOS NUCLEICOSACIDOS NUCLEICOS