Apareamiento de bases ADN

Apareamiento de bases ADN

Los pares de bases A-T y G-C permiten la interacción específica de los nucleótidos en las cadenas de ADN.

Las bases púricas y pirimídicas en el ADN se asocian para formar puentes de hidrógeno. Los dos tipos de pares de bases producen múltiples puentes de hidrógeno. Cuando A y T son puestas en contacto, se pueden formar dos puentes de hidrógeno simultáneamente. Cuando G y C se juntan, se producen tres puentes de hidrógeno simultáneos.

Al final se suma la fuerza de los puentes de hidrógeno. Si nos imaginamos el ADN como un cierre (ziper), la presencia de pares de bases A-T y G-C en las dos cadenas de ADN, le da la fuerza para mantenerlas juntas.

[ GC son más resistentes a la separación (desnaturalización) que la pareja AT.]

ADN: consiste en 2 hebras entrelazadas en una doble hélice: 

*La hélice es destrosa, esto significa que la hélice se curva hacia arriba y hacia la derecha

Orientación antiparalela de las 2 hebras de ADN:A medida que nos desplazamos a lo largo de una de las hebras en una dirección dada, los nucleótidos sucesivos están unidos por enlaces fosfodiéster que unen el Ca 5′ de un nucleótido al Ca 3′ del siguiente nucleótido, de una cadena de este tipo se dice que tiene una orientación 5′ -> 3′. Pero si se mueve a lo largo de la otra dirección, el orden, de los enlaces exhibe una orientación 3′ -> 5′.

Versiones:

• Doble hélice dextrogira: B-ADN, A-ADN
• Doble hélice levógira: Z-ADN (en zig-zag)

La interconversión entre la forma relajada y la forma súper enrollada del ADN está catalizada por enzimas denominadas topoisomerasas, que se clasifican en Tipo I o en tipo II. Ambos tipos catalizan la relajación del ADN súper enrollado, pero las enzimas de tipo II introducen rupturas  transitorias en la doble hebra de ADN. Las de tipo I inducen la relajación cortando una hebra de la doble hélice, permitiéndole al ADN rotar y a la hebra no cortada pasar a través del agujero antes de que la hebra rota se vuelva a sellar. Por el contrario las topoisomerasas del tipo II inducen la relajación cortando las 2 hebras de ADN y pasando un segmento de la doble hélice no cortada a través de la ruptura antes de que sea sellada. [ A diferencia de la reacción de la enzima tipo I, la acción de las topoisomerasas de tipo II requiere energía derivada de la hidrólisis de ATP.] 

Los procariotas tienen una topoisomerasa del tipo II denominada: ADN Girasa (induce tanto la relajación como el desenrrollamiento del ADN.) 

“Las 2 hebras de la doble hélice de ADN se mantienen unidas por enlaces no covalentes relativamente débiles, por lo que pueden separarse con facilidad bajo condiciones adecuadas.”

[ Tm= Temperatura de Fusión del ADN ] : la temperatura a la cual se alcanza la mitad del cambio de absorbancia.

 El Proceso de fusión es fácil de monitorizar debido a que el ADN de doble cadena y el de cadena sencilla difieren en sus propiedades de absorción de luz. Todo el ADN absorbe la luz ultravioleta, con un máximo de absorción de alrededor de 260 nm.

Las moléculas de ADN en las que las 2 hebras están emparejadas correctamente en cada posición se fundirán a temperaturas más elevadas que el ADN en el que las 2 hebras no sean perfectamente complementarias.                                        

V.gr: Desnaturalización del ADN                

Si una solución de ADN nativo (de doble cadena) se calienta lentamente bajo condiciones controladas, el ADN «se funde» en un estrecho rango de temperaturas, con un aumento de la absorbancia a 260 nm. 

V.gr: Renaturalización del ADN  

El ADN desnaturalizado se puede renaturalizar disminuyendo la temperatura para permitir el establecimiento de los puentes de H entre las 2 hebras.                                                                    

A.- ESTRUCTURA.Está formado por la unión de muchos desoxirribonucleótidos. La mayoría de las moléculas de ADN poseen dos cadenas antiparalelas ( una 5´-3´y la otra 3´-5´) unidas entre sí mediante las bases nitrogenadas, por medio de puentes de hidrógeno.

La adenina enlaza con la timina, mediante dos puentes de hidrógeno, mientras que la citosina enlaza con la guanina, mediante tres puentes de hidrógeno.

El ADN es el portador de la informacion genética, se puede decir por tanto, que los genes están compuestos por ADN.

ESTRUCTURA PRIMARIA DEL ADN

Se trata de la secuencia de desoxirribonucleótidos de una de las cadenas. La información genética está contenida en el orden exacto de los nucleótidos.

ESTRUCTURA SECUNDARIA DEL ADN

Es una estructura en doble hélice. Permite explicar el almacenamiento de la información genética y el mecanismo de duplicación del ADN. Fué postulada por Watson y Crick,basandose en:

- La difracción de rayos X que habían realizado Franklin y Wilkins

- La equivalencia de bases de Chargaff,que dice que la suma de adeninas más guaninas es igual a la suma de timinas más citosinas.

Existen tres modelos de ADN. El ADN de tipo B es el más abundante y es el descubierto por Watson y Crick.

ESTRUCTURA TERCIARIA DEL ADN.

Se refiere a como se almacena el ADN en un volumen reducido. Varía según se trate de organismos procariontes o eucariontes:

a) En procariontes se pliega como una super-hélice en forma, generalmente, circular y asociada a una pequeña cantidad de proteínas. Lo mismo ocurre en la mitocondrias y en los plastos.

b) En eucariontes el empaquetamiento ha de ser más complejo y compacto y para esto necesita la presencia de proteínas, como son las histonas y otras de naturaleza no histona (en los espermatozoides las proteinas son las protaminas). A esta unión de ADN y proteinas se conoce como cromatina, en la cual se distinguen diferentes niveles de organización: - Nucleosoma, Collar de perlas, fibra cromatínica, Bucles radiales, Cromosoma.

 B.- DESNATURALIZACIÓN DEL ADN.

Cuando la temperatura alcanza el punto de fusión del ADN, la agitación térmica es capaz de separar las dos hebras y producir una desnaturalización. Este es un proceso reversible, ya que al bajar la temperatura se puede producir una renaturalización. En este proceso se rompen los puentes de hidrógeno que unen las cadenas y se produce la separación de las mismas, pero no se rompen los enlaces fosfodiester covalentes que forman la secuencia de la cadena.

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