UNIDAD 2: ESTRUCTURA
Y PROPIEDADES DEL MATERIAL GENÉTICO
2.1. ESTRUCTURA QUÍMICA Y FÍSICA DE LOS ÁCIDOS
NUCLEICOS: ADN Y ARN.
ESTRUCTURA QUÍMICA
Compuesto
sólo de cuatro moléculas básicas, llamadas nucleótidos, idénticas entre sí,
excepto que cada uno contiene una base nitrogenada diferente. Cada nucleótido
contiene:
·
Un
grupo fosfato,
·
Un
azúcar (desoxirribosa= para el ADN) y (ribosa= para el ARN),
·
Una
de las cuatro bases (A,G,C,T= para el ADN) y (A,G,C,U= para el ARN)
En ausencia
del grupo fosfato, la base y el azúcar forman un nucleósido, en vez de un
nucleótido
Las
cuatro bases del ADN son adenina,
guanina, citosina y timina. Los nombres químicos completos son:
5´-monofosfato de desoxiadenosina, 5´-monofosfato de desoxiguanosina,
5´-monofosfato de desoxicitosina, 5´-monofosfato de desoxitimidina. Sin embargo
corrientemente se refiere a cada nucleotido por la abreviatura de su base (A,
G, C y T respectivamente).
Dos de las bases, adenina y guanina son de estructura similar y se denomina purinas, las otras dos citosina y timina, también son similares y se denominan pirimidinas.
Los
ácidos nucleicos están constituidos entonces por la unión de numerosos nucleótidos.
Cada nucleótido esta formado por un nucleósido y un fosfato
(ácido) . El nucleósido está formado por una pentosa (neutro) y una base
nitrogenada (básica).
ESTRUCTURA QUÍMICA
DE LOS NUCLEÓTIDOS ARN
(DESOXIRRIBONUCLEICOS)
Fosfato
Proporciona el carácter
eminentemente ácido del DNA y del RNA. Los 5 enlaces del orto fosfato están en
resonancia, de manera que la distribución espacial es equivalente a una molécula
tetraédrica con orbitales moleculares sp3 El enlace que
une alos dos átomos
de fosforo atraves de un átomo de oxigeno
es un enlace anhídrido
del tipo fosfonidrido y este enlace
es altamente exergonico ( AG= -31kj/mol)
pentosa
Es
el componente neutro, y sólo hay dos en los ácidos nucleicos: la ribosa (PARA EL ARN) y la 2-desoxirribosa
(PARA EL ADN). Su
nombre deriva del Rockefeller Institute of Biochemistry
donde Lavene las aisló por primera vez.
Base nitrogenada
Se encargan
de darle la especificidad y el carácter básico a los ácidos nucleicos. Derivan
del anillo de pirimidinas
o del doble anillo de purina .
Cada una sigue una numeración específica. Las que intervienen
en los ácidos nucleicos son adenina, guanina, citosina, timina (sólo DNA) y
uracilo (sólo RNA).
Syn y anti
En lace b- n
glucosidico es capaz de rotar sobre si
mismo de mamera que la orientación puede variar
respetar ala pentosa .
Synly entre o y 72)y anty (x
entorno 210)
ESTRUCTURA FISICA
La doble hélice del
ADN
es
una doble hélice, cada hélice es una
ristra de nucleótidos unidos por enlaces fosfodiester, en el que un
grupo fosfato forma un puente entre grupos –OH de dos residuos de azúcar
adyacentes. Las dos hélices se mantienen
juntas mediante puentes de hidrogeno
Emparejamiento Por puentes
de H
De
las bases nitrogenadas tip
“ llave-cerradura”
A con T
y G con
Vista
tridimensional de la doble hélice
las bases nitrogenadas forman estructuras planas, y estas se
apilan parcialmente unas sobre otras y esto coopera grandemente en la
estabilidad de la molécula de DNA
existen
dos formas de DNA en las fibra analizadas, la
forma A esta menos hidratada que la forma
B. la primera esta menos
hidratada y la
segunda se encuentra
más frecuente en los
células vivas ADN-z
cuando el levógiro El apilamiento de las bases en la doble
hélice genera surcos en los esqueletos azúcar-fosfato
Características del DNA-B:
Giro de
la hélice: dextrógiro
- Vuelta completa :3,54nm
- Nucleótidos por vuelta: 10,4 pb
Diámetro
de la hélice: 2,37 nm
Del
diámetro, 1,1 nm corresponde al par de bases
Las características del DNA-A
- Diámetro de la hélice: 2,55 nm
- Del diámetro, 1,1 nm corresponden al par de bases, pero no se sitúan sobre el eje como en el DNA-B, dejando un hueco central en el que puede entrar el agua.
- Vuelta completa (paso de rosca, pitch) 2,53 nm
el ARN está constituido por una sola
cadena de nucleótidos,
el RNA tiene un azúcar ribosa en
sus nucleótidos,,
el RNA pueden tener las bases adenina, guanina,
citosina y uracilo
Clases
de RNA
RNA INFORMATIVOS:
Es
siempre arn mensajero
y se encarga de llevar
la información propia de los
genes a formar proteínas
RNA FUNCIONAL
Nunca
se traducen proteínas estos actúan
un varios pasos del proceso
de conversión de la
información presenta en el
adn
RNA
TRANSFERENTE
Función
como trasportadores que llevan
los aminoácidos hasta el
arnm
Durante
a el proceso de de
traducción
RNA RIBOSÓMICO
Son componentes
de los ribosomas, complejos
moleculares que actúan
cordinado el ensamblaje
de las proteínas .
RNAsn
Implicados en el
corte y empalme de exones
RNAsc
Implicados
en el trasporte de proteínas de
los células eucarionticos
2.2 FUNCIÓN DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS.
El
dogma central de la Biología Molecular
Fue Francis Crick quien introdujo
el dogma central de la Biología Molecular parar describir el flujo de
información biológica y cómo la célula utiliza esa información
Implicaciones biológicas de la estructura del DNA
- La molécula puede ser duplicada o replicada ya que cada base determina su complementario mediante puentes de hidrogeno
- La estructura hace que el secuencia de pares de base en el adn es la que determina la secuencia de aminoácidos
- La estructura guardada y trasmite la información
Funciones del RNA
El RNA mensajero, y se encarga de llevar la información de los genes a formar proteínas.
RNA ribosómicos
(RNAr) son componentes de los ribosomas, complejos moleculares que actúan coordinando el ensamblaje de las proteínas.
Los RNA pequeños nucleares
(RNAsn) implicados en el corte y empalme de exones.
Los RNA citoplasmáticos pequeños
(RNAsc) implicados en el trasporte de proteínas dentro de las células
eucarioticas.
Bibliografía
1.-. Avers, Ch. 1987.
Biología Celular.
2.- .Brown,C.M; I. Campbell y FIG. Priest 1989.
Introducción a la Biotecnología.
3 - Clark. 1996. Plant Molecular Biology.
4.- De Robertos y
Robertis, F. K. 1987. Biología celular y molecular.
5.- Gardner, E. J.
1979. Principios de genética.
6 - Glick y
Pasternak. 1998...Molecular biotecnology.
7 - Grifitos et al.
1997. Genética. McGraw-Hill/Interamericana. España.
8 - Grifitos et al.
1999. Genética moderna. McGraw-Hill/Interamericana. España.
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