Acidos Nucleicos

ACIDOS NUCLEICOS

Son macromoléculas formadas por la repetición de un monómero llamado nucleótido, unidos mediante enlaces fosfodiéster. Estos se unen entre sí por un grupo fosfato, formando largas cadenas o polímeros o polinucleótidos. Pueden alcanzar tamaños gigantes, siendo las moléculas más grandes que se conocen, constituidas por millones de nucleótidos. Son las moléculas que tienen la información genética de los organismos y son las responsables de su transmisión hereditaria. Existen dos tipos de ácidos nucléicos, ADN y ARN, que se diferencian en: El azúcar (pentosa) que contienen: la desoxirribosa en el ADN y (ribosa en)el ARN. Las bases nitrogenadas que contienen, adenina, guanina, citosina y timina, en el ADN; y adenina, guanina, citosina y uracilo en el ARN. En los eucariotas la estructura del ADN es de doble cadena, mientras que la estructura del ARN es monocatenaria aunque puede presentarse en forma lineal como el ARNm o en forma plegada cruciforme como ARNt y ARNr. El peso molecular del ADN es generalmente mayor que el del ARN.

Nucleotidos: Los nucleótidos son las unidades que forman los ácidos nucleícos. Cada nucleótido es una molécula relativamente compleja, compuesta por la unión de tres unidades: un monosacáridos (una pentosa), una base nitrogenada (púrica (Adenina, Guanina) o pirimidínica (Citosina, Timina y Uracilo) y uno o varios grupos fosfato (ácido fosfórico). Tanto la base nitrogenada como los grupos fosfato están unidos a la pentosa. La unión formada por la pentosa y la base nitrogenada se denomina nucleótido. Hay 2 tipos de Ácidos nucleicos: ADN (Ácido Desoxirribonucleico) y ARN (Ácido Ribonucleico). Las cinco bases nitrogenadas de los nucleótidos que constituyen los ácidos nucleicos. La adenina, la guanina y la citosina se encuentran tanto en el DNA como en el RNA, mientras que la timina se encuentra sólo en el DNA y el uracilo sólo en el RNA. Aunque sus componentes químicos son muy semejantes, el DNA y el RNA desempeñan papeles biológicos muy diferentes. El DNA es el constituyente primario de los cromosomas de las células y es el portador del mensaje genético. La función del RNA es transcribir el mensaje genético presente en el DNA y traducirlo a proteínas.

ADN: Está constituido por 2 cadenas polinucleotídicas unidas entre sí en toda su longitud. Esta doble cadena puede disponerse en forma lineal (núcleo de las células eucariotas) o en forma circular (ADN de las células procariotas, así como de las mitocondrias y cloroplastos para el desarrollo de las eucariotas). La molécula de ADN porta la información necesaria características biológicas de un individuo y contiene los mensajes e instrucciones para que las células realicen sus funciones. La replicación es el conjunto de reacciones por medio de las cuales el ADN se copia a sí mismo cada vez que una célula o un virus se reproduce y transmite a la descendencia la información que contiene. En casi todos los organismos celulares el ADN está organizado en forma de cromosomas, situados en el núcleo de la célula.

ESTRUCTURA: Existen cuatro bases: dos purínicas (o púricas) denominadas adenina (A) y guanina (G) y dos pirimidínicas (o pirimídicas) denominadas citosina (C) y timina (T). Para formar el ADN, se unen largas cadenas de estas bases mediante moléculas de fosfato y azúcar. La estructura de doble hélice del ADN no fue descubierta hasta 1953 por James Watson y Francis Crick que dejaba claro el modo en que el ADN se podía "desenrollar" para que fuera posible su lectura o copia. Una larga hebra de ácido nucleico está enrollada alrededor de otra hebra formando un par entrelazado. Dicha hélice mide 3,4 nm de paso de rosca y 2,37 nm de diámetro, y está formada, en cada vuelta, por 10,4 pares de nucleótidos enfrentados entre si por sus bases nitrogenadas.

El rasgo fundamental es que las bases de nucleótidos de una hebra "casan" con la especie de nucleótidos de la otra, en el sentido de que la adenina siempre casa con la timina (lo que se denomina A....T) y la guanina siempre casa con la citosina (G...C). Adenina enfrentada a la Timina forma un doble puente de Hidrógeno, mientras que en el caso de la Guanina con la Citosina éste enlace es triple, de ahí que una cadena de ADN que posea un mayor número de parejas de C-G sea más estable. Una pequeña purina (adenina y guanina) está siempre emparejada con una mayor pirimidina (timina y citosina), siendo de este modo uniforme la doble hélice. La cantidad de purina (A+G) es siempre igual a la cantidad de pirimidina (T+C). Se estima que el genoma humano tiene alrededor de 3.000 millones de pares de bases.

El modelo de doble hélice permite explicar las propiedades que se esperan del ADN:

Capacidad para contener información: lenguaje codificado en la secuencia de pares de nucleótidos.

Capacidad de replicación: dar origen a dos copias iguales.

Capacidad de mutación: justificando los cambios evolutivos.

La adhesión de las dos hebras de ácido nucleico se debe a un tipo especial de unión química conocido como puente de hidrógeno. Los puentes de hidrógeno son uniones más débiles que los típicos enlaces químicos, tales como interacciones hidrofóbicas, enlaces de Van der Walls, etc... Esto significa que las dos hebras de la hélice pueden separarse con facilidad quedando intactas. En un gen, la secuencia de los nucleótidos a lo largo de la cadena de ADN define una proteína que un organismo es capaz de sintetizar o "expresar" en uno o varios momentos de su vida, usando la información de dicha secuencia. La relación entre la secuencia de nucleótidos y la secuencia de aminoácidos de la proteína es determinada por un mecanismo celular de traducción, conocido de forma general como código genético.

En muchas especies de organismos, sólo una pequeña fracción del total de la secuencia del genoma codifica proteínas. La función del resto es especulativa. En realidad se puede considerar así, un almacén de información que se trasmite de generación en generación, conteniendo toda la información necesaria para construir y sostener el organismo en el que habita. Se puede considerar que las obreras de este mecanismo son las proteínas

Estas pueden ser estructurales como las proteínas de los músculos, cartílagos, pelo, etc., o bien funcionales como las de la hemoglobina o las innumerables enzimas del organismo. La función principal de la herencia es la especificación de las proteínas, siendo el ADN una especie de plano o receta para nuestras proteínas. Unas veces la modificación del ADN que provoca disfunción proteica lo llamamos enfermedad, otras

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