Ácidos nucleicos

Breve historia:

Los ácidos nucleicos (AN) fueron descubiertos por Freidrich Miescher en 1869.

En la naturaleza existen dos tipos de ácidos nucleicos: -el ADN (ácido desoxirribonucleico) y -el ARN (ácido ribonucleico)

y están presentes en todas las células.

En 1928 Griffith realizó unos experimentos en los que se presumía la existencia de una molécula que se transmitía de unas bacterias a otras y que contenía información genética. Pero hubo que esperar hasta 1944 cuando Avery y sus colaboradores demostraron la función biológica del ADN que desde entonces se considera como la molécula portadora de la información genética.

Experiencias de F. Griffith

Final

Bacteria con cápsula(virulenta)

Tipo S

Bacterias Smuertas por calor

Tipo R

Bacteria sin cápsula(no virulenta)

Bacterias Smuertas por calor

Bacterias Rvivas

1 2

3 4

De los ratones muertos se extraen bacterias vivas de la cepa S

De los ratones inoculados no se extraen bacterias vivas

De los ratones inoculados no se extraen bacterias vivas, pues no crecen en el animal.

De los ratones muertos se extraen bacterias vivas de la cepa S

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Estructura de los ácidos nucleicos:

Tanto la molécula de ARN como la molécula de ADN tienen una estructura de forma helicoidal.

El ADN y el ARN se diferencian porque:-la configuración espacial del ADN es la de un doble helicoide, mientras que el ARN es un polinucleótido lineal, que ocasionalmente puede presentar apareamientos intracatenarios- el peso molecular del ADN es generalmente mayor que el del ARN- el azúcar del ARN es ribosa, y el del ADN es desoxirribosa-el ARN contiene la base nitrogenada uracilo, mientras que el ADN presenta timina.

Nucleótidos:

Cada nucleótido a su vez, está formado por tres tipos de compuestos:

1.Una pentosa o azúcar de cinco carbonos.Se conocen dos tipos de pentosas: la ribosa y la desoxirribosa, esta última se

diferencia de la primera por que le falta un oxígeno y de allí su nombre. El ADN sólo tiene desoxirribosa y el ARN tiene sólo ribosa, y de la pentosa que llevan

se ha derivado su nombre, ácido desoxirribonucleico y ácido ribonucleico, respectivamente.

2. Una base nitrogenada. Son compuestos anillados que contienen nitrógeno. Se pueden identificar cinco de ellas: adenina, guanina, citosina, uracilo y timina.

Químicamente, los ácidos nucleicos están formados por unidades llamadas nucleótidos

3. Un radical fosfato: es derivado del ácido fosfórico (H3PO4-).

PENTOSA (MONOSACÁRIDO)

BASE NITROGENADA

GRUPO FOSFATO

La unión de la pentosa con una base constituye un nucleósido (zona coloreada de la figura). La unión entre el nucleósido y el ácido fosfórico da lugar al nucleótido.

La secuencia de los nucleótidos determina el código de cada ácido nucleico particular. A su vez, este código indica a la célula cómo reproducir un duplicado de sí misma o las proteínas que necesita para su supervivencia.

Doble hélice de

ADNFosfato

Basesnitrogenad

as

Enlace de hidrógeno

Desoxirribosa

ESTRUCTURA

FUNCIÓN

•Dos cadenas de nucleótidos antiparalelas. Una en sentido 5’ 3’ y la otra en sentido 3’ 5’.

•En el interior las bases nitrogenadas y en el exterior las pentosas y los grupos fosfato.

•Las dos cadenas de nucleótidos se mantienen unidas por puentes de hidrógeno entre bases complementarias (A-T y C-G).

•Portador de la información hereditaria.

•La información está codificada en la secuencia de bases nitrogenadas.•Tiene capacidad de duplicarse.

5´

5´

3´

3´

T

T

A

A

G

G

C

C

Diferencias ARN y ADN.

ADN:

Es como el código de barra de todos los organismos vivos que existen en la tierra, que está formado por segmentos llamados genes.Los genes provienen de la herencia de nuestros padres y por ello se utiliza los tests de ADN para determinar el parentesco de alguna persona.

Actualmente se ha determinado la composición del genoma humano que permite identificar y hacer terapias para las enfermedades que se trasmiten genéticamente como: enanismo, albinismo, hemofilia, daltonismo, sordera, fibrosis quística, etc.

ARN:Ácido nucleico formado por nucleótidos en los que el azúcar es ribosa, y las bases nitrogenadas son adenina, uracilo, citosina y guanina. Actúa como intermediario y complemento de las instrucciones genéticas codificadas en el ADN ya que en una célula eucariótica (que contiene membrana nuclear) al ADN se encuentra sólo en el núcleo y necesita al ARN para que transporte la información hasta los ribosomas (que son los que fabrican las proteinas) que están en el citoplasma.

Tipos de ARN :El ARN mensajero (ARNm):lleva la información del ADN a los ribosomas.El ARN de transferencia (ARNt): contiene los aminoácidos que formarán la proteina.El ARN ribosómico (ARNr): forma los ribosomas.

ARN mensajero:  La información contenida en el ADN de un gen se copia en el ARNm, este procedimiento se llama transcripcion. Se forma en el núcleo celular a partir de una secuencia de ADN, luego sale del núcleo y allí se asocia con los ribosomas donde se construye la proteína Cada conjunto de tres bases se llama codón y cada uno de ellos especifica un aminoácido.

ARN transferencia:

  Es el más pequeño de los ARN, su estructura es semejante a la de un trébol de tres hojas.  Presenta zonas complementarias dentro de la misma cadena donde se aparean y forman la estructura característica (trébol). Esta forma es determinada por enlaces de hidrógeno entre bases complementarias. Su función es transportar los aminoácidos a los ribosomas para incorporarlos a las nuevas proteínas.

Contiene el anticodón, que es un conjunto de tres nucleótidos que interactúan con el codón. Cada ARNt lleva un aminoácido específico según el anticodón. Por tanto si el codón corresonde a una anticodón concreto y el anticodón a un aminoácido, es el codón el que determina la secuencia de aminoácidos. Si añadimos que el codón pertenece al ARNm, que a su vez es una copia del ADN, concluimos que la proteina viene determinada por la secuencia de bases en el ADN.En la figura que se ve a continuación el asa celeste contiene el anticodón, que forma pares específicos con el codón de ARNm mientras que el aminoácido se une en el extremo opuesto.

ARN ribosómico:  Su función es doble:

- estructural: se une a proteinas para formar los ribosomas.- catalítica : colabora en la síntesis de proteinas mediante un proceso que recibe el nombre de

traducción.

El ARN ribosomal tiene dos partes que trabajan en conjunto : Son la subunidad grande y la subunidad pequeña .

En el siguiente dibujo se representan los procesos de transcripción y traducción y se observan los diferentes tipos de ARN.