ACIDOS NUCLEICOS

TEMA : Ácidos nucleicos

1.-LA COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS.

En 1869 se descubrió que en el núcleo de las células, además de proteínas, existía una sustancia rica en fósforo que se le llamó nucleína, la cual posteriormente se llamó ácido nucleico.

Estos ácidos nucleicos se pueden romper en sus componentes:

• ácido ortofosfórico,

• una pentosa ( azúcar): ribosa o desoxirribosa y

• una base nitrogenada. Son compuestos cíclicos con nitrógeno y pueden ser púricas (adenina y guanina) o pirimidínicas (citosina, timina y uracilo).

A la unión de estos tres componentes lo llamamos nucleótido, y si falta el grupo fosfato nucleósido. Podemos entonces considerar a los ácidos nucleicos polímeros de nucleótidos.

BASE + PENTOSA = NUCLEÓSIDO

BASE + PENTOSA + FOSFATO = NUCLEÓTIDO

LOS NUCLEÓSIDOS

Se forman por la unión de una pentosa (ribosa o desoxirribosa) con una base nitrogenada (púrica o pirimidínica) mediante un enlace N-glucosídico entre el carbono 1 de la pentosa y el nitrógeno 1 (si la base es pirimidínica) o el 9 (si es púrica), liberando una molécula de agua.

Se nombran añadiendo la terminación –osina si es una base púrica (adenosina, desoxiadenosina, guanosina, desoxiguanosina) o –idina si es pirimidínica (citidina, desoxcitidina, timidina y desoxitimidina).

LOS NUCLEÓTIDOS

Se forman por la unión de una molécula de ácido fosfórico a un nucleósido a través del carbono 5’ de la pentosa mediante un enlace éster. Se nombran: adenosin – 5’ monofosfato, citidin 5’ monofosfato, desoxiadenosin-5’ monofosfato.

2.-LOS ÁCIDOS NUCLEICOS

Son polinucleótidos, es decir son varios nucleótidos unidos entre sí por los grupos fosfato de un nucleótido y el radical OH del carbono 3’ de la pentosa del otro nucleótido mediante un enlace fosfodiéster. Según la pentosa distinguimos:

• ácido ribonucleico y

• ácido desoxirribonucleico.

El esqueleto está formado por la alternancia de grupos fosfato y pentosas, estando las bases en las cadenas laterales. Todo polinucleótido presenta dos extremos: el 5’ que es el que lleva los grupos fosfato y el 3’ que es el que lleva un grupo hidroxilo (OH) en la última pentosa.

3-EL ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO

El ADN está formado por una cadena de nucleótidos de adenina, guanina, citosina y timina, unidos entre sí mediante un enlace fosfodiester en sentido 5’ 3’, es decir entre el carbono 3’ del último nucleótido de la cadena y el carbono 5’ del nucleótido que se añade a ella.

En las células eucariotas el ADN se encuentra principalmente en el núcleo, pero también en mitocondrias y cloroplastos.

En la estructura del ADN se distinguen tres niveles:

• estructura primaria o secuencia de nucleótidos: es la secuencia de nucleótidos de una cadena o hebra. Distinguimos un esqueleto de fosfopolidesoxirribosas y una secuencia de bases nitrogenadas. Podemos formar innumerables ADN distintos combinando entre si las 4 bases nitrogenadas, y ahí reside el llamado “mensaje biológico” o “información genética”.

• estructura secundaria o doble hélice: Este modelo tridimensional fue elaborado por Watson y Crick. Explica como se disponen en el espacio las dos hebras o cadenas enfrentando las bases que se unen mediante puentes de hidrógeno (en esta doble hélice se enfrenta la A con la T mediante dos puentes de hidrógeno, y la C con la G mediante tres puentes de hidrógeno). Obtenemos así la llamada “doble hélice”. Esta hélice es antiparalela, complementaria y plectonímica. Es antiparalela porque las dos cadenas llevan sentidos opuestos, es decir una va desde el extremo 5’¬¬ 3’ y la otra del extremo 3’ 5’. Es complementaria porque la A se une siempre a la T (A=T), y la C a la G (C=G) , de forma que las dos cadenas no son iguales pero si complementarias. Es plectonímica porque las dos cadenas están enrolladas una sobre otra de forma que para separarlas, hay que girar una respecto a otra. En esta estructura los grupos hidrófobos se disponen en el interior de la molécula, y las pentosas y grupos fosfato hacia el exterior. Esta doble hélice en condiciones normales es muy estable, pero si se alcanzan temperaturas de 100 º C, las dos hebras se separan, se desnaturalizan pero se pueden renaturalizar si se mantiene el ADN a 65º C. Esto permite hibridar hebras distintas de ADN.

• estructura terciaria o ADN superenrollado: la presentan moléculas de ADN circular donde la fibra de ADN se encuentra retorcida sobre si misma hacia la derecha formando una superhélice. Este superenrollamiento supone dos ventajas: reducen la longitud siendo por tanto la molécula más estable y facilitan la duplicación del ADN. Esto es debido a que las enzimas que desenrollan el ADN para iniciar la duplicación van hacia la izquierda, y por tanto se eliminan vueltas y tensiones en la molécula.

3.1-TIPOS DE ADN

Según su estructura se distinguen los siguientes tipos de ADN:

• Monocatenarios o de una cadena; por ejemplo los de algunos virus. A su vez puede ser lineal o circular.

• Bicatenarios, con dos hebras o cadenas . Puede ser también lineal ( células eucariotas) o circular ( virus, bacterias, mitocondrias y cloroplastos).

Según su forma el ADN puede ser:

• Lineal, como por ejemplo el del núcleo de las células eucariotas y el de algunos virus.

• Circular, como el de las mitocondrias, cloroplastos, bacterias y algunos virus.

Según la forma de empaquetarse el ADN puede ser:

• Asociado a histonas: reduce su longitud al asociarse con estas proteínas y así se empaqueta en el núcleo como es el caso de la célula eucariota.

• No asociado a histonas: sino asociado a proteínas no histónicas

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