Discusion 5 bioquimica DNA

BLOQUE I

1. IDENTIFICAR LAS PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES Y FUNCIONALES DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS: ADN (NUCLEAR Y MITOCONDRIAL) Y ARN

DNA

El DNA es un polidesoxirribonucleótido que contiene muchos monodesoxirribonucleótidos unidos mediante enlaces 3’→5’-fosfodiéster. Excepto por unos cuantos virus que contienen DNA  de cadena sencilla, el DNA existe como una molécula de doble cadena, en la que dos cadenas se enlazan una alrededor de la otra y forman una doble hélice. En las células eucariotas, el DNA se encuentra relacionado con varios tipos de proteínas (conocidas en conjunto como nucleoproteínas) presentes en el núcleo, en tanto que en los procariotas el complejo proteína-DNA se encuentra en el nucleoide.

• Las bases de una cadena del DNA se emparejan con las bases de la segunda cadena, de manera que la adenina siempre se une con una timina, y la citosina siempre se relaciona con una guanina.
• Una cadena de polinucleótido de la doble hélice de DNA siempre es el complemento de la otra. Dada la secuencia de bases de una cadena, puede establecerse la secuencia de bases de la cadena complementaria.
• El apareamiento específico de bases en el DNA da origen a las reglas de Chargaff: en cualquier muestra de DNA de cadena doble, la cantidad de adenina es igual a la cantidad de citosina, y la cantidad de purinas es igual a la cantidad de pirimidinas.
• Los pares de bases se mantiene unidos mediante enlaces de hidrógeno: dos entre A y T, y tres entre G y C. Estos enlaces de hidrógeno más las interacciones hidrófobas entre las bases apiladas estabilizan la estructura de la doble hélice.
• Hay tres formas estructurales principales del DNA: la forma B, A y Z.

La forma B es una hélice hacia el lado derecho con diez residuos por giro de 360º  de la hélice y con los planos de las bases perpendiculares al eje de la hélice. Se cree que el DNA cromosómico consiste sobre todo en DNA-B.

La forma A se produce con la deshidratación moderada de la forma B. También es una hélice dirigida al lado derecho, pero hay once pares de bases por giro y los planos de los pares de bases tienen una inclinación de 20º de la perpendicular con respecto al eje helicoidal. Es probable que la conformación que se encuentra en los híbridos  DNA-RNA o en las regiones RNA-RNA de cadena doble sea muy cercana a la forma A.

El DNA-Z es una hélice dirigida al lado izquierdo que contiene unos doce pares de bases por giro. Puede haber segmentos naturales de DNA-Z en regiones de DNA que tienen una secuencia de purinas y pirimidinas alternadas; por ejemplo, una repetición de GC.

Diferencias entre el DNA procariótico y eucariótico

Funciones del DNA

• Almacena la información genética.

Productos útiles: RNA, cadena polipeptídica, proteínas.

• Especifica la estructura de todas las proteínas del DNA y RNA de cada especie.
• Programa el tiempo y el espacio la ordenada biosíntesis de los componentes de células y tejidos.
• Determina las actividades de un organismo en el transcurso de su ciclo de vida.
• Determina la individualidad de cada organismo.

RNA

Hay tres tipos de RNA que participan en el proceso de síntesis proteica: el rRNA, el mRNA y el tRNA. Al igual que el DNA, estos tres tipos de RNA son moléculas poliméricas no ramificadas formadas por mononucleótidos unidos mediante enlaces fosfodiéster. Sin embargo, como grupo difieren del DNA en varias formas; por ejemplo, son mucho más pequeños que el DNA, y contiene ribosa en lugar de desoxirribosa y uracilo en lugar de timina. A diferencia del DNA, la mayoría de las moléculas de RNA existe como cadenas sencillas capaces de plegarse en estructuras complejas. Los tres tipos principales de RNA también difieren unos de otros en su tamaño, función y modificaciones estructurales especiales.

RNA ribosomal

Los rRNA se encuentran relacionados con varias proteínas como componentes de ribosomas, estructuras complejas que sirven como sitios para la síntesis de proteínas. Hay tres especies de distintos tamaños de rRNA (23S, 16S y 5S) en las células procariotas. En el citosol eucariota hay cuatro especies de tamaños de rRNA (28S, 18S, 5.8S y 5S). En conjunto, los rRNA constituyen el 80% del total de RNA de la célula.

RNA mensajero

Representa sólo cerca del 5% del RNA celular, aunque es, por mucho, el tipo más heterogéneo de RNA en cuanto a su tamaño (500 a 6000 nucleótidos) y secuencias de bases. El mRNA leva la información genética del DNA nuclear al citosol, donde se emplea como molde para la síntesis de proteínas.  Las características estructurales especiales del mRNA eucariota (pero no del procariota) incluyen una larga secuencia de nucleótidos de adenina (una cola poli A) en el extremo 3’ de la cadena de RNA, más una tapa en el extremo 5’ que consiste en una molécula de 7-metilguanosina unida al revés (5’→5’) mediante un enlace trifosfato.

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