Acidos Nucleicos

INTRODUCCION

Las investigaciones fundamentales que condujeron al descubrimiento de los ácidos nucleicos fueron realizadas por Friedrich Miescher, quien merece ser recordado como el fundador de nuestro actual conocimiento de química del núcleo celular. En un trabajo inicial llevado a cabo en 1868, en el laboratorio de su maestro Hoppe-Seyler en Tubingen, aisló los núcleos de las células del pus procedente de los desechos de vendajes quirúrgicos y mostro que el material nuclear contenía un raro compuesto fosforado al que llamo “nucleina”, hoy conocido como nucleoproteínas. Miescher continúo sus investigaciones en Basilea, donde nació y transcurrió la mayor parte de su vida profesional. Allí se despertó su interés por el esperma de salmón como fuente de material nuclear y, en 1872, mostro que las cabezas aisladas de espermatozoides contenían un compuesto acido, conocido ahora como acido nucleíco, y una base, a la que dio el nombre de “protamina”. Posteriormente se mostro que los ácidos nucleicos fueron continuadas por Altmann, quien en 1899 describió un método para la preparación de ácidos nucleicos libres d proteínas procedentes de tejidos animales y de levadura. Este trabajo lo continuo más tarde Kossel en Heidelberg, Jones en Baltimore, Levene en Nueva York, Hammarsten en Estocolmo, Gulland en Nottingham, y muchos otros.

Una de las mejores fuentes animales de ácido nucleico resulto ser la glándula del timo; no es extraño, por lo tanto, que la mayor parte del trabajo se concentrara sobre el acido nucleico del timo. Mediante hidrolisis se hallaron las bases puricas, adenina y guanina, las bases pirimidinicas, citosina y timina, un azúcar que posteriormente resulto ser la D(--)-2-desoxirribosa, y acido fosfórico. Todo ello ha venido a ser conocido como acido desoxirribonucleico, o DNA.

Por otro lado, el acido nucleico d la levadura producía hidrolisis adenina, guanina, citosina y uracilo, un azúcar pentosa finalmente caracterizado como la D(--)-ribosa, y acido fosfórico. Por lo tanto, el acido nucleico de la levadura difería del acido nucleico del timo en que contenía uracilo en lugar de timina y ribosa en lugar de desoxirribosa, y ha venido a ser lo que hoy conoceos como acido ribonucleico, o RNA. Así, Jones, en 1920, manifestaba categóricamente: “Llegamos a comprender muy claramente que hay solamente dos ácidos nucleicos en la naturaleza, uno que se obtiene del núcleo d las células animales y otro a partir del núcleo de células vegetales”. En la década de los cuarentas se dan cuenta d la inequívoca evidencia del ARN era un constituyente general de las células. Grandes avances asentaron la biología de los ácidos nucleicos sobre una nueva base. El uso de técnicas citoquímicas y el fraccionamiento celular mostraron que el DNA y el RNA son constituyente normales de todas las células vegetales y animales, quedando confinado el DNA en el núcleo, mientras que el RNA se encuentra también en el citoplasma. La elucidación de la estructura detallada de nucleosidos y nucleótidos se puede atribuir principalmente a Todd y colaboradores.

CONCEPTO E INTERES BIOLOGICO

Los ácidos nucleicos constituyen un grupo de biomoléculas cuya estructura se ha establecido muy recientemente. Sin embargo, tan pronto como se conoció su estructura, los ácidos nucleicos se convirtieron en los protagonistas de la biología molecular, tal es la importancia de sus funciones. Desde el punto de vista químico, los ácidos nucleicos son polímeros lineales de nucleótidos; a su vez, cada nucleótidos esta formados por: acido fosfórico (H3PO4), un azúcar de tipo pentosa (ribosa o desoxirribosa) y una base nitrogenada (derivada de la pirimidina o de la purina). Según el tipo de azúcar que contienen. Los ácidos nucleicos se dividen en ribonucleicos (RNA) –que contienen ribosa- y desoxirribonucleicos (DNA), que contienen desoxirribosa. Ambos tipos de ácidos nucleicos se hallan presentes en todo tipo de células: animales, vegetales o bacterianas; en cambio, los virus solo contienen DNA o RNA. La función principal de los ácidos nucleicos consiste en almacenar y transmitir la información genética. Concretamente:

Los ácidos nucleicos son los responsables de mantener la identidad de las especies biológicas, es decir, que los hijos pertenezcan a la misma especie que los padres, o que los hermanos gemelos (con la misma dotación de ácidos nucleicos) resulten prácticamente iguales.

Dentro de la especie, los ácidos nucleicos permiten la variación que existe entre los distintos individuos, porque, salvo en el caso excepcional de los gemelos, cada sujeto difiere ligeramente de los demás en su dotación genética.

Considerando periodos de tiempo muy largos, como los que corresponden a las eras geológicas, pequeños cambios ocasionales en los ácidos nucleicos (mutaciones) han permitido la evolución y diversificación de las especies.

Dentro de un organismo, los ácidos nucleicos permiten la diferenciación de tejidos y células, que adquieren una estructura y función características por la expresión selectiva de ciertos genes.

Cada célula en concreto utiliza la información contenida en sus ácidos nucleicos para sintetizar en cada momento las proteínas que necesita. La secuencia de cada proteína está programada en los acido nucleicos de la propia célula.

Otros ácidos nucleicos, que no contienen información sobre secuencias proteicas, constituyen la maquinaria molecular necesaria para la síntesis de proteínas

Como es lógico, el hombre, lo mismo que cualquier ser vivo, sintetiza sus propios ácidos nucleicos a partir de acido fosfórico, azucares y compuestos nitrogenados. . Por lo tanto, ningún acido nucleicos resulta esencial para la dieta humana, aunque los ingerimos en todos los alimentos que contienen célula (carnes, pescados, verduras, frutas,…). Los ácidos nucleicos exógenos deben ser hidrolizados en la digestión antes de que las moléculas que los integran sean absorbidas.

BASES PURICAS Y PIRIMIDINICAS

Son compuestos cíclicos nitrogenados que contienen el anillo de la pirimidina o de la purina. Las más importantes son cinco; tres pirimidinicas: uracilo, timina, y citosina, y dos puricas: guanina y adenina. El uracilo es propio del RNA, la timina lo es del DNA, y las otras tres son comunes a ambos tipos de ácidos nucleicos.

La disposición característica de los átomos de N y O de las bases, bien formando parte del anillo bien como constituyente, es tal que les permite establecer puentes de hidrogeno con otras bases, llamadas complementarias. Estos emparejamientos van a hacer los responsables de la estructura secundaria de los ácidos nucleicos,

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