ESTRUCTURA DEL ADN

ADN

El ADN fue aislado por Friedrich Miescher en 1869 de esperma de salmón y de pus de heridas abiertas. Dado que la encontró solamente en los núcleos, Miescher denominó a este compuesto nucleína.

A posteriori se lo cambió a ácido nucleico y por último a ácido desoxirribonucleico (ADN).

Robert Feulgen, en 1914, describió un método para revelar por tinción el ADN, basado en el colorante fucsina. Se encontró, utilizando este método, la presencia de ADN en el núcleo de todas las células eucariotas, específicamente en los cromosomas.

Durante los años 20, el bioquímico P.A. Levene analizó los componentes del ADN. Encontró que contenía cuatro bases nitrogenadas: citosina, timina, adenina, y guanina; el azúcar desoxirribosa; y un grupo fosfato.

El concluyó:

1. que la unidad básica (nucleótido) estaba compuesta de una base pegada a un azúcar y que el fosfato también estaba pegado al azúcar y

2. lamentablemente también concluyó erróneamente que las bases estaban en cantidades iguales y, que un tetranucleótido era la unidad repetitiva de la molécula.

Sin embargo queda su idea de la estructura del nucleótido el cual es realmente la unidad fundamental (monómero) del ácido nucleico (polímero).

Existen cuatro nucleótidos que integran el ADN: uno con citosina (C), uno con guanina (G), uno con adenina (A), y uno con timina (T)

La molécula de ADN (ácido desoxirribonucleico) es la portadora de toda la información genética que pasa de una generación a la siguiente, y contiene todas las instrucciones necesarias para la formación de un organismo nuevo así como para el control de todas las actividades de las células durante el tiempo de vida del organismo. Está presente en todos los seres vivos, desde virus y bacterias hasta plantas y animales.

En los organismos superiores el ADN es único e invariable, a lo largo de toda la vida, para cada individuo de cada especie. Esta característica es lo que se conoce como "huella genética", y es la base de los estudios de identificación de individuos. Salvo unas pocas excepciones (glóbulos rojos en mamíferos, por ejemplo), todas las células de un organismo vivo tienen ADN. Gracias a ello es posible extraerlo a partir de cualquier muestra biológica.

Estructura ADN

Las cuatro bases nitrogenadas del ADN se encuentran distribuidas a lo largo de la "columna vertebral" que conforman los azúcares con el ácido fosfórico en un orden particular, (la secuencia del ADN). La adenina (A) se empareja con la timina (T) mientras que la citosina (C) lo hace con la guanina.

La estructura primaria del ADN está determinada por esta secuencia de bases ordenadas sobre la "columna" formada por los nucleótidos: azucar + fosfato. Este orden es en realidad lo que se transmite de generación en generación (herencia).

Estructura secundaria

Es el modelo postulado por Watson y Crick: la doble hélice, las dos hebras de ADN se mantienen unidas por los puentes hidrógenos entre las bases. Los pares de bases están formados siempre por una purina y una pirimidina, de forma que ambas cadenas están siempre equidistantes, a unos 11 Å una de la otra. Los pares de bases adoptan una disposición helicoidal en el núcleo central de la molécula, ya que presentan una rotación de 36º con respecto al par adyacente, de forma que hay 10 pares de bases por cada vuelta de la hélice. La A se empareja siempre con la T mediante dos puentes de hidrógeno, mientras que la C se empareja siempre con la G por medio de 3 puentes de hidrógeno. En cada extremo de una doble hélice lineal de ADN, el extremo 3'-OH de una de las hebras es adyacente al extremo 5'-P (fosfato) de la otra. En otras palabras, las dos hebras son antiparalelas, es decir, tienen una orientación diferente. Por convención, la secuencia de bases de una hebra sencilla se escribe con el extremo 5'-P a la izquierda.

Estructura terciaria

Es la forma en que se organiza esta doble hélice. En Procariotas (así como en las mitocondrias y cloroplastos eucariotas) el ADN se presenta como una doble cadena (de cerca de 1 mm de longitud), circular y cerrada, que toma el nombre de cromosoma bacteriano. Esta "gigantesca" molécula circular tiene un peso de 3 X 10 9d (daltons). No posee las histonas del cromosoma eucariota, pero se ha comprobado la existencia de proteínas y poliaminas de bajo peso molecular y de iones magnesio que cumplirían su función. El cromosoma bacteriano se encuentra altamente condensado y ordenado ("supercoiled" o superenrrollado).

En virus, el ADN puede presentarse como una doble hélice cerrada, como una doble hélice abierta o simplemente como una única hebra lineal.

En los Eucariotas el ADN se encuentra localizado principalmente en el núcleo, apareciendo el superenrrollamiento (trenzamiento de la trenza) y la asociación con proteínas histónicas y no histónicas. El ADN se enrolla (dos vueltas) alrededor de un octeto de proteínas histónicas formando un nucleosoma, estos quedan separados por una secuencia de ADN de hasta 80 pares de bases, formando un "collar de perlas" o más correctamente denominado fibra de cromatina, siendo la estructura propia del núcleo interfásico, que no ha entrado en división. Este collar de nucleosomas vuelve a enrollarse y cada 6 nucleosomas constituyen un "paso de rosca" por medio de histoma H1 formando estructuras del tipo solenoide.

En el ciclo mitótico de las células eucariotas la cromatina se enrrolla formando cromosomas, que son complejas asociaciones de ADN y proteínas .

Propiedades

El ADN es un largo polímero formado por unidades repetitivas, los nucleótidos.

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