Los ácidos nucleicos son macromoléculas formadas por la polimerización de unidades llamadas nucleótidos. El ADN y el ARN son los dos tipos principales de ácidos nucleicos, que se componen de nucleótidos unidos mediante enlaces fosfodiéster. El ADN se encuentra en el núcleo celular y algunos organelos y contiene la información genética de los seres vivos, mientras que el ARN actúa en el citoplasma y participa en la síntesis de proteínas.
2. Doble hélice y fibra
de cromatina
Enrollamiento
de la cromatina
Cromosoma
Núcleo de célula eucariota
3. Conocer esta secuencia de bases, es decir,Conocer esta secuencia de bases, es decir, secuenciar un ADNsecuenciar un ADN equivale aequivale a
descifrar su mensaje genéticodescifrar su mensaje genético..
El orden en el que aparecen las cuatro bases a lo largo de una cadena en
el ADN es, por tanto, crítico para la célula, ya que este orden es el que
constituye las instrucciones del programa genético de los organismos.
4. Se encuentran en todos los seresSe encuentran en todos los seres
vivientes……vivientes……
Contiene:Contiene:
CarbonoCarbono
HidrógenoHidrógeno
OxígenoOxígeno
NitrógenoNitrógeno
FósforoFósforo
Posee carácter ACIDICOPosee carácter ACIDICO
5. Los ácidos nucleicos son sustancias delLos ácidos nucleicos son sustancias del
MAS ALTO RANGO BIOLOGICO; a ellosMAS ALTO RANGO BIOLOGICO; a ellos
les están asignadas IMPORTANTISIMASles están asignadas IMPORTANTISIMAS
FUNCIONES.FUNCIONES.
6. FunciónFunción
Su función principal es codificar las instruccionesSu función principal es codificar las instrucciones
esenciales para fabricar un ser vivo idéntico a aquel delesenciales para fabricar un ser vivo idéntico a aquel del
que proviene o casi similar, en el caso de mezclarse conque proviene o casi similar, en el caso de mezclarse con
otra cadena como es el caso de la reproducción sexual.otra cadena como es el caso de la reproducción sexual.
Las cadenas de polipeptídicas codificadas por el ADNLas cadenas de polipeptídicas codificadas por el ADN
pueden serpueden ser
1- Estructurales como las proteínas de los músculos,1- Estructurales como las proteínas de los músculos,
cartílagos, pelo, etc.cartílagos, pelo, etc.
2- Funcionales como las de la hemoglobina o las2- Funcionales como las de la hemoglobina o las
innumerables enzimas del organismo.innumerables enzimas del organismo.
La función principal de la herencia es la especificaciónLa función principal de la herencia es la especificación
de las proteínas, siendo el ADN una especie de plano ode las proteínas, siendo el ADN una especie de plano o
receta para nuestras proteínas.receta para nuestras proteínas.
7. El ADN como almacén de informaciónEl ADN como almacén de información
Es un almacén de información (mensaje)Es un almacén de información (mensaje)
que seque se trasmite de generación entrasmite de generación en
generacióngeneración, conteniendo toda la, conteniendo toda la
información necesaria para construir yinformación necesaria para construir y
sostener el organismo en el que reside.sostener el organismo en el que reside.
8. MiescherMiescher en 1871 aisló delen 1871 aisló del
núcleo de las células de pusnúcleo de las células de pus
una sustancia ácida rica enuna sustancia ácida rica en
fósforo que llamó "fósforo que llamó "nucleínanucleína".".
Un año más tarde, en 1872,Un año más tarde, en 1872,
aisló de la cabeza de losaisló de la cabeza de los
espermas del salmón unespermas del salmón un
compuesto que denominócompuesto que denominó
"protamina" y que resultó ser"protamina" y que resultó ser
una sustancia ácida y otrauna sustancia ácida y otra
básica. El nombre de ácidobásica. El nombre de ácido
nucleico procede del denucleico procede del de
"nucleína" propuesto por"nucleína" propuesto por
Miescher.Miescher.
9. Los Ácidos Nucleicos: ADN yLos Ácidos Nucleicos: ADN y
ARNARN
Los ácidos nucleicos son grandes moléculas formadasLos ácidos nucleicos son grandes moléculas formadas
por la repetición de una molécula unidad que es elpor la repetición de una molécula unidad que es el
nucleótido. Un nucleótido está formado por:nucleótido. Un nucleótido está formado por:
1.- Una pentosa: Ribosa o desoxirribosa.1.- Una pentosa: Ribosa o desoxirribosa.
2.- Una base nitrogenada: púrica o pirimidínica.2.- Una base nitrogenada: púrica o pirimidínica.
3.- Ácido Fosfórico.3.- Ácido Fosfórico.
10. AzúcarAzúcar
El azúcar, en el caso de los ácidos desoxirribonucleicosEl azúcar, en el caso de los ácidos desoxirribonucleicos
(ADN) es la(ADN) es la 2-desoxi-D-ribosa2-desoxi-D-ribosa y en el caso de los ácidosy en el caso de los ácidos
ribonucleicos (ARN) es laribonucleicos (ARN) es la D-ribosaD-ribosa..
12. Las bases nitrogenadas que forman parte de los ácidosLas bases nitrogenadas que forman parte de los ácidos
nucleicos son de dos tipos,nucleicos son de dos tipos, púricaspúricas yy pirimidínicaspirimidínicas..
Las bases púricas derivadas de la purina (fusión de unLas bases púricas derivadas de la purina (fusión de un
anillo pirimidínico y uno de imidazol) son laanillo pirimidínico y uno de imidazol) son la AdeninaAdenina (6-(6-
aminopurina) y laaminopurina) y la GuaninaGuanina (2-amino-6-hidroxipurina).(2-amino-6-hidroxipurina).
13. Las bases pirimidínicas (derivadas de la pirimidina) son:Las bases pirimidínicas (derivadas de la pirimidina) son:
TiminaTimina (2,6-dihidroxi-5-metilpirimidina o también llamada 5-(2,6-dihidroxi-5-metilpirimidina o también llamada 5-
metiluracilo)metiluracilo)
CitosinaCitosina (2-hidroxi-6-aminopirimidina)(2-hidroxi-6-aminopirimidina)
UraciloUracilo (2,6-dihidroxipirimidina).(2,6-dihidroxipirimidina).
14. TIENEN PROPIEDAD DE ABSORBERTIENEN PROPIEDAD DE ABSORBER
RADIACIONES EN LA REGIONRADIACIONES EN LA REGION
ULTRAVIOLETA DE ONDA 260nmULTRAVIOLETA DE ONDA 260nm
15. Las bases nitrogenadas que formanLas bases nitrogenadas que forman
normalmente parte del ADN son: Adeninanormalmente parte del ADN son: Adenina
(A), Guanina (G), Citosina y Timina (T).(A), Guanina (G), Citosina y Timina (T).
Las bases nitrogenadas que forman parteLas bases nitrogenadas que forman parte
de el ARN son: Adenina (A), Guanina (G),de el ARN son: Adenina (A), Guanina (G),
Citosina (C) y Uracilo (U).Citosina (C) y Uracilo (U).
Por tanto, la Timina es específica del ADNPor tanto, la Timina es específica del ADN
y el Uracilo es específico del ARN.y el Uracilo es específico del ARN.
16. La unión de la base nitrogenada a la pentosaLa unión de la base nitrogenada a la pentosa
recibe el nombre derecibe el nombre de NUCLEÓSIDONUCLEÓSIDO y se realizay se realiza
a través del carbono 1’ de la pentosa y losa través del carbono 1’ de la pentosa y los
nitrógenos de las posiciones 1 (pirimidinas) o 9nitrógenos de las posiciones 1 (pirimidinas) o 9
(purinas) de las bases nitrogenadas mediante(purinas) de las bases nitrogenadas mediante
unun enlace de tipoenlace de tipo N-glucosídicoN-glucosídico..
La unión del nucleósido con el ácido fosfórico seLa unión del nucleósido con el ácido fosfórico se
realiza a través de unrealiza a través de un enlace de tipoenlace de tipo ésteréster (se(se
forma por esterificación) entre el grupo OH delforma por esterificación) entre el grupo OH del
carbono 5’ de la pentosa y el ácido fosfórico,carbono 5’ de la pentosa y el ácido fosfórico,
originando unoriginando un NucleótidoNucleótido..
21. Tanto los nucleótidos como los nucleósidos puedenTanto los nucleótidos como los nucleósidos pueden
contener como azúcar la D-ribosa (ribonucleótidos ycontener como azúcar la D-ribosa (ribonucleótidos y
ribonucleósidos) o la pentosa 2-desoxi-D-ribosaribonucleósidos) o la pentosa 2-desoxi-D-ribosa
(desoxirribonucleótidos y desoxirribonucleósidos).(desoxirribonucleótidos y desoxirribonucleósidos).
Además, los nucleótidos pueden tener 1, 2 ó 3Además, los nucleótidos pueden tener 1, 2 ó 3
grupos fosfato unidos al carbono 5’ de la pentosa,grupos fosfato unidos al carbono 5’ de la pentosa,
existiendo por tanto, nucleótidos 5’ monofosfato,existiendo por tanto, nucleótidos 5’ monofosfato,
nucleótidos 5’ difosfato y nucleótidos 5’ trifosfato. Ennucleótidos 5’ difosfato y nucleótidos 5’ trifosfato. En
algunos casos el ácido fosfórico se une a la pentosaalgunos casos el ácido fosfórico se une a la pentosa
por el carbono 3’, existiendo nucleótidos 3’por el carbono 3’, existiendo nucleótidos 3’
monofosfato, difosfato o trifosfato según el númeromonofosfato, difosfato o trifosfato según el número
de grupos fosfato que posea.de grupos fosfato que posea.
24. Los nucleótidos son las unidades oLos nucleótidos son las unidades o
monómeros utilizados para construir largasmonómeros utilizados para construir largas
cadenas de polinucleótidos.cadenas de polinucleótidos.
Los ácidos nucleicos sonLos ácidos nucleicos son
MACROMOLECULAS formadas porMACROMOLECULAS formadas por
POLIMERIZACIÓN, en cadenas lineales, dePOLIMERIZACIÓN, en cadenas lineales, de
unidades estructurales llamadasunidades estructurales llamadas
Nucleótidos.Nucleótidos.
26. Los nucleótidos se unen entre si para formar largasLos nucleótidos se unen entre si para formar largas
cadenas de polinuclóetidos, esta unión entre monómeroscadenas de polinuclóetidos, esta unión entre monómeros
nucleótidos se realiza mediantenucleótidos se realiza mediante enlacesenlaces fosfodiésterfosfodiéster entreentre
los carbonos de las posiciones 3’ de un nucleótido con la 5’los carbonos de las posiciones 3’ de un nucleótido con la 5’
del siguiente.del siguiente.
PolinucleótidoPolinucleótido
27. Los ácidos nucleicos que se han detectado son el ácidoLos ácidos nucleicos que se han detectado son el ácido
desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (RNA).desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (RNA).
Ambos están compuestos por nucleótidos unidos entreAmbos están compuestos por nucleótidos unidos entre
sí, aunque existen algunas diferencias entre ellos, ensí, aunque existen algunas diferencias entre ellos, en
cuanto a la composición de azúcares y basescuanto a la composición de azúcares y bases
nitrogenadas y en su presencia en formasnitrogenadas y en su presencia en formas
monocatenarias (RNA) o de doble cadena (DNA).monocatenarias (RNA) o de doble cadena (DNA).
De acuerdo a la composición química, los ácidosDe acuerdo a la composición química, los ácidos
nucleicos se clasifican en ácidos desoxiribonucleicosnucleicos se clasifican en ácidos desoxiribonucleicos
(ADN) que se encuentran residiendo en el núcleo celular(ADN) que se encuentran residiendo en el núcleo celular
y algunos organelos, y en ácidos ribonucleicos (ARN)y algunos organelos, y en ácidos ribonucleicos (ARN)
que actúan en el citoplasma. Se conoce conque actúan en el citoplasma. Se conoce con
considerable detalle la estructura y función de los dosconsiderable detalle la estructura y función de los dos
tipos de ácidos.tipos de ácidos.
28. Acido desoxirribonucleicoAcido desoxirribonucleico
Se encuentra en casi la totalidad en losSe encuentra en casi la totalidad en los
Núcleos celularesNúcleos celulares
(CROMATINA).También hay pequeña(CROMATINA).También hay pequeña
cantidad en la mitocondria y cloroplasto.cantidad en la mitocondria y cloroplasto.
Todas las células contienen igualTodas las células contienen igual
contenido de ADN (6pg) excepto lascontenido de ADN (6pg) excepto las
gametas. No se modifican la edad ni porgametas. No se modifican la edad ni por
factores ambientales o nutricionalesfactores ambientales o nutricionales
30. HistoriaHistoria
Erwin Chargaff analizó las base nitrogenadas del ADN en diferentesErwin Chargaff analizó las base nitrogenadas del ADN en diferentes
formas de vida, concluyendo que, la cantidad de purinas no siempreformas de vida, concluyendo que, la cantidad de purinas no siempre
se encontraban en proporciones iguales a las de las pirimidinasse encontraban en proporciones iguales a las de las pirimidinas
(contrariamente a lo propuesto por Levene), la proporción era igual(contrariamente a lo propuesto por Levene), la proporción era igual
en todas las células de los individuos de una especie dada, peroen todas las células de los individuos de una especie dada, pero
variaba de una especie a otra.variaba de una especie a otra.
Los experimentos de Hershey-Chase probaron que el ADN era elLos experimentos de Hershey-Chase probaron que el ADN era el
material genético pero, no como el ADN conformaba los genes. Elmaterial genético pero, no como el ADN conformaba los genes. El
ADN debía transferir información de la célula de origen a la célulaADN debía transferir información de la célula de origen a la célula
hija. Debía también contener información para replicarse a sihija. Debía también contener información para replicarse a si
mismo, ser químicamente estable y tener pocos cambios. Sinmismo, ser químicamente estable y tener pocos cambios. Sin
embargo debía ser capaz de cambios mutacionales. Sinembargo debía ser capaz de cambios mutacionales. Sin
mutaciones no existiría el proceso evolutivo.mutaciones no existiría el proceso evolutivo.
Muchos científicos se interesaron en descifrar la estructura delMuchos científicos se interesaron en descifrar la estructura del
ADN, entre ellos,ADN, entre ellos, Francis Crick, James Watson, RosalindFrancis Crick, James Watson, Rosalind
Franklin, y Maurice Wilkins.Franklin, y Maurice Wilkins.
31. El modelo de Watson y CrickEl modelo de Watson y Crick
A fines de Febrero de 1953,A fines de Febrero de 1953, Rosalind FranklinRosalind Franklin, escribió en su, escribió en su
cuaderno de notas que la estructura del ADN tenía dos cadenas, yacuaderno de notas que la estructura del ADN tenía dos cadenas, ya
antes había deducido que los grupos fosfatos se encontraban en elantes había deducido que los grupos fosfatos se encontraban en el
exterior y que el ADN existe en dos formas........exterior y que el ADN existe en dos formas........
Watson y Crick eran investigadores teóricos que integraron todos losWatson y Crick eran investigadores teóricos que integraron todos los
datos disponibles en su intento de desarrollar un modelo de ladatos disponibles en su intento de desarrollar un modelo de la
estructura del ADN. Los datos que se conocían por ese tiempo eran :estructura del ADN. Los datos que se conocían por ese tiempo eran :
que el ADN era una molécula grande también muy larga y delgada.que el ADN era una molécula grande también muy larga y delgada.
los datos de las bases proporcionados por Chargaff (A=T y C=G;los datos de las bases proporcionados por Chargaff (A=T y C=G;
purinas/pirimidinas=k para una misma especie).purinas/pirimidinas=k para una misma especie).
los datos de la difracción de los rayos-x de Franklinlos datos de la difracción de los rayos-x de Franklin yy WilkinsWilkins
(King's College de Londres).(King's College de Londres).
Los trabajos deLos trabajos de Linus PaulingLinus Pauling sobre proteínas (forma de hélicesobre proteínas (forma de hélice
mantenida por puentes hidrógeno), quién sugirió para el ADN unamantenida por puentes hidrógeno), quién sugirió para el ADN una
estructura semejante. estructura semejante.
33. EL MODELO DE LA DOBLE HÉLICE: WATSON YEL MODELO DE LA DOBLE HÉLICE: WATSON Y
CRICK (1953)CRICK (1953)
Una vez demostrado que los ácidos nucleicos eran los portadoresUna vez demostrado que los ácidos nucleicos eran los portadores
de la información genética, se realizaron muchos esfuerzosde la información genética, se realizaron muchos esfuerzos
encaminados a determinar su estructura con exactitud. Watson yencaminados a determinar su estructura con exactitud. Watson y
Crick (1953) fueron los primeros investigadores en proponer unaCrick (1953) fueron los primeros investigadores en proponer una
estructura para los ácidos nucleicos y su labor investigadora se vioestructura para los ácidos nucleicos y su labor investigadora se vio
recompensada con el Premio Nobel en 1962, Premio Nobel querecompensada con el Premio Nobel en 1962, Premio Nobel que
compartieron con M. H. F. Wilkins y que se les concedió porcompartieron con M. H. F. Wilkins y que se les concedió por sussus
descubrimientos en relación con la estructura molecular de losdescubrimientos en relación con la estructura molecular de los
ácidos nucleícos y su significación para la transmisión de laácidos nucleícos y su significación para la transmisión de la
información en la materia viva.información en la materia viva.. Para realizar su trabajo emplearon. Para realizar su trabajo emplearon
dos tipos de datos ya existentes.dos tipos de datos ya existentes.
34. Por un lado, utilizaron los datos obtenidos varios años antes por ChargaffPor un lado, utilizaron los datos obtenidos varios años antes por Chargaff
(1950), relativos a la composición de bases nitrogenadas en el ADN de(1950), relativos a la composición de bases nitrogenadas en el ADN de
diferentes organismos.diferentes organismos.
El otro tipo de datos eran los procedentes de estudios de difracción deEl otro tipo de datos eran los procedentes de estudios de difracción de
rayos X sobre fibras de ADN. Para determinar la estructura tridimensional orayos X sobre fibras de ADN. Para determinar la estructura tridimensional o
disposición espacial de las moléculas de ADN, se hace incidir un haz dedisposición espacial de las moléculas de ADN, se hace incidir un haz de
rayos X sobre fibras de ADN y se recoge la difracción de los rayos sobrerayos X sobre fibras de ADN y se recoge la difracción de los rayos sobre
una película fotográfica. La película se impresiona en aquellos puntosuna película fotográfica. La película se impresiona en aquellos puntos
donde inciden los rayos X, produciendo al revelarse manchas. El ángulo dedonde inciden los rayos X, produciendo al revelarse manchas. El ángulo de
difracción presentado por cada una de las manchas en la películadifracción presentado por cada una de las manchas en la película
suministra información sobre la posición en la molécula de ADN de cadasuministra información sobre la posición en la molécula de ADN de cada
átomo o grupo de átomos.átomo o grupo de átomos.
Mediante esta técnica de difracción de rayos X se obtuvieron los siguientesMediante esta técnica de difracción de rayos X se obtuvieron los siguientes
resultados:resultados:
Las bases púricas y pirimidínicas se encuentran unas sobre otras, apiladasLas bases púricas y pirimidínicas se encuentran unas sobre otras, apiladas
a lo largo del eje del polinucleótido a una distancia dea lo largo del eje del polinucleótido a una distancia de 3,43,4ÅÅ . Las bases son. Las bases son
estructuras planas orientadas de forma perpendicular al eje (Astbury, 1947).estructuras planas orientadas de forma perpendicular al eje (Astbury, 1947).
El diámetro del polinucleótido es deEl diámetro del polinucleótido es de 2020 ÅÅ y está enrollado helicoidalmentey está enrollado helicoidalmente
alrededor de su eje. Cadaalrededor de su eje. Cada 3434 ÅÅ se produce una vuelta completa de lase produce una vuelta completa de la
hélice.hélice.
Existe más de una cadena polinucleotídica enrollada helicoidalmenteExiste más de una cadena polinucleotídica enrollada helicoidalmente
(Wilkins et el. 1953, Frankling y Gosling, 1953).(Wilkins et el. 1953, Frankling y Gosling, 1953).
35. Basándose en estos dos tipos de datos WatsonBasándose en estos dos tipos de datos Watson
y Crick propusieron su Modelo de estructuray Crick propusieron su Modelo de estructura
para el ADN conocido con el nombre depara el ADN conocido con el nombre de ModeloModelo
de la Doble Hélicede la Doble Hélice. Las características del. Las características del
Modelo de la Doble Hélice son las siguientes:Modelo de la Doble Hélice son las siguientes:
El ADN es una doble hélice enrolladaEl ADN es una doble hélice enrollada
helicoidalmente “a derechas” (sentidohelicoidalmente “a derechas” (sentido
dextrorso).dextrorso).
37. Estructura.Estructura. El conocimiento de la estructura de los ácidosEl conocimiento de la estructura de los ácidos
nucleicos permitió la elucidación delnucleicos permitió la elucidación del código genéticocódigo genético, la, la
determinación del mecanismo y control de la síntesis de lasdeterminación del mecanismo y control de la síntesis de las
proteínas y el mecanismo de transmisión de la informaciónproteínas y el mecanismo de transmisión de la información
genética de la célula madre a las células hijas.genética de la célula madre a las células hijas.
A las unidades químicas que se unen para formar los ácidosA las unidades químicas que se unen para formar los ácidos
nucleicos se les denominan nucleótidos y al polímero se lenucleicos se les denominan nucleótidos y al polímero se le
denomina polinucleótido o ácido nucleico.denomina polinucleótido o ácido nucleico.
Los nucleótidos están formados por una base nitrogenada, unLos nucleótidos están formados por una base nitrogenada, un
grupo fosfato y un azúcar; ribosa en caso de ARN ygrupo fosfato y un azúcar; ribosa en caso de ARN y
desoxiribosa en el caso de ADN.desoxiribosa en el caso de ADN.
Las bases nitrogenadas son las que contienen la informaciónLas bases nitrogenadas son las que contienen la información
genética y los azúcares y los fosfatos tienen una funcióngenética y los azúcares y los fosfatos tienen una función
estructural formando el esqueleto del polinucleótido.estructural formando el esqueleto del polinucleótido.
En el caso del ADN las bases son dos purinas y dosEn el caso del ADN las bases son dos purinas y dos
pirimidinas. Las purinas son A (Adenina) y G (Guanina). Laspirimidinas. Las purinas son A (Adenina) y G (Guanina). Las
pirimidinas son T (Timina) y C (Citosina).pirimidinas son T (Timina) y C (Citosina).
En el caso del ARN también son cuatro bases, dos purinas yEn el caso del ARN también son cuatro bases, dos purinas y
dos pirimidinas. Las purinas son A y G y las pirimidinas son Cdos pirimidinas. Las purinas son A y G y las pirimidinas son C
y U (Uracilo).y U (Uracilo).
38. Cada hélice es una serie de nucleótidos unidos porCada hélice es una serie de nucleótidos unidos por
enlaces fosfodiéster en los que un grupo fosfato forma unenlaces fosfodiéster en los que un grupo fosfato forma un
puente entre grupos OH de dos azúcares sucesivospuente entre grupos OH de dos azúcares sucesivos
((posicionesposiciones 3’ de un azúcar y 5’ del siguiente).3’ de un azúcar y 5’ del siguiente).
Las dos hélices se mantienen unidas mediante puentes oLas dos hélices se mantienen unidas mediante puentes o
enlaces de hidrogeno producidos entre las basesenlaces de hidrogeno producidos entre las bases
nitrogenadas de cada hélice. Siguiendo los datos denitrogenadas de cada hélice. Siguiendo los datos de
Chargaff (1959), la Adenina de una hélice aparea con laChargaff (1959), la Adenina de una hélice aparea con la
Timina de la hélice complementaria mediante dos puentesTimina de la hélice complementaria mediante dos puentes
de hidrógeno. Igualmente, la Guanina de una hélicede hidrógeno. Igualmente, la Guanina de una hélice
aparea con la Citosina de la complementaria medianteaparea con la Citosina de la complementaria mediante
tres puentes de hidrógeno.tres puentes de hidrógeno.
41. Aspectos para destacarAspectos para destacar
1.1. Las hebras que la conforman son cLas hebras que la conforman son complementariasomplementarias
(deducción realizada por Watson y Crick a partir de los(deducción realizada por Watson y Crick a partir de los
datos de Chargaff, A se aparea con T y C con G, eldatos de Chargaff, A se aparea con T y C con G, el
apareamiento se mantiene debido a la acción de losapareamiento se mantiene debido a la acción de los
puentes hidrogeno entre ambas basespuentes hidrogeno entre ambas bases
2.2. Las dos hélices por razones de complementaridad deLas dos hélices por razones de complementaridad de
las bases nitrogenadas sonlas bases nitrogenadas son antiparalelasantiparalelas, teniendo, teniendo
secuencias de átomos inversas. Una hélice lleva lasecuencias de átomos inversas. Una hélice lleva la
secuencia 5’P → 3’OH , mientras que la hélicesecuencia 5’P → 3’OH , mientras que la hélice
complementaria sigue la secuencia de átomos 3’OH →complementaria sigue la secuencia de átomos 3’OH →
5’P.5’P.
42. El ADN es una doble hélice, conEl ADN es una doble hélice, con
las bases dirigidas hacia ellas bases dirigidas hacia el
centro, perpendiculares al eje decentro, perpendiculares al eje de
la molécula (como los peldañosla molécula (como los peldaños
de una escalera caracol) y lasde una escalera caracol) y las
unidades azúcar-fosfato a lounidades azúcar-fosfato a lo
largo de los lados de la hélicelargo de los lados de la hélice
(como las barandas de una(como las barandas de una
escalera caracol). escalera caracol).
43. ). Tome nota que una purina con doble anillo). Tome nota que una purina con doble anillo
siempre se aparea con una pirimidina con unsiempre se aparea con una pirimidina con un
solo anillo en su molécula.solo anillo en su molécula.
Las purinas son laLas purinas son la AdeninaAdenina (A) y la(A) y la GuaninaGuanina
(G). Durante este curso hablamos del Adenosin(G). Durante este curso hablamos del Adenosin
trifosfato (ATP), pero en ese caso el azúcar eratrifosfato (ATP), pero en ese caso el azúcar era
la ribosa, mientras que en el ADN se encuentrala ribosa, mientras que en el ADN se encuentra
la desoxirribosa.la desoxirribosa.
Las Pirimidinas son laLas Pirimidinas son la CitosinaCitosina (C) y la(C) y la TiminaTimina
(T).(T).
47. Las bases sonLas bases son complementariascomplementarias ,, con A en un lado de la moléculacon A en un lado de la molécula
únicamente encontramos T del otro lado, lo mismo ocurre con G y C.únicamente encontramos T del otro lado, lo mismo ocurre con G y C. SiSi
conocemos la secuencia de bases de una de las hebras,conocemos la secuencia de bases de una de las hebras,
conocemos su complementariaconocemos su complementaria
49. En cada extremo de una doble hélice lineal de DNA, elEn cada extremo de una doble hélice lineal de DNA, el
extremo 3'-OH de una de las hebras es adyacente alextremo 3'-OH de una de las hebras es adyacente al
extremo 5'-P (fosfato) de la otra. En otras palabras,extremo 5'-P (fosfato) de la otra. En otras palabras,
las dos hebras son antiparalelaslas dos hebras son antiparalelas , es decir, tienen, es decir, tienen
una orientación diferente. En el esqueleto azucaruna orientación diferente. En el esqueleto azucar
-fosfato de del ADN los grupos fosfato se conectan al-fosfato de del ADN los grupos fosfato se conectan al
carbono 3´ de la molécula de desoxirribosa y alcarbono 3´ de la molécula de desoxirribosa y al
carbono 5´ de la siguiente, uniendo azúcarescarbono 5´ de la siguiente, uniendo azúcares
sucesivos. La prima (´) indica la posición del carbonosucesivos. La prima (´) indica la posición del carbono
en un azúcar. Por convención, la secuencia de basesen un azúcar. Por convención, la secuencia de bases
de una hebra sencilla se escribe con el extremo 5'-P ade una hebra sencilla se escribe con el extremo 5'-P a
la izquierdala izquierda
50. PROPORCIONES DE LAS BASESPROPORCIONES DE LAS BASES
NITROGENADAS: REGLAS DE CHARGAFFNITROGENADAS: REGLAS DE CHARGAFF
Al principio se pensaba que los ácidos nucleicos eran la repeticiónAl principio se pensaba que los ácidos nucleicos eran la repetición
monótona de un tetranucleótido, de forma que no tenían variabilidadmonótona de un tetranucleótido, de forma que no tenían variabilidad
suficiente para ser la molécula biológica que almacenara la información. Sinsuficiente para ser la molécula biológica que almacenara la información. Sin
embargo, Chargaff (1950) demostró que las proporciones de las basesembargo, Chargaff (1950) demostró que las proporciones de las bases
nitrogenadas eran diferentes en los distintos organismos, aunque seguían algunasnitrogenadas eran diferentes en los distintos organismos, aunque seguían algunas
reglas. Estas reglas de Chargaff se cumplen en los organismos cuyo materialreglas. Estas reglas de Chargaff se cumplen en los organismos cuyo material
hereditario es ADN de doble hélice y son las siguientes:hereditario es ADN de doble hélice y son las siguientes:
REGLAS DE CHARGAFF PARA ADN DE DOBLE HÉLICEREGLAS DE CHARGAFF PARA ADN DE DOBLE HÉLICE
La proporción de Adenina (A) es igual a la de Timina (T). A = T . La relación entreLa proporción de Adenina (A) es igual a la de Timina (T). A = T . La relación entre
Adenina y Timina es igual a la unidad (A/T = 1).Adenina y Timina es igual a la unidad (A/T = 1).
La proporción de Guanina (G) es igual a la de Citosina (C). G= C. La relación entreLa proporción de Guanina (G) es igual a la de Citosina (C). G= C. La relación entre
Guanina y Citosina es igual a la unidad ( G/C=1).Guanina y Citosina es igual a la unidad ( G/C=1).
La proporción de bases púricas (A+G) es igual a la de las bases pirimidínicasLa proporción de bases púricas (A+G) es igual a la de las bases pirimidínicas
(T+C).(T+C). (A+G) = (T + C).(A+G) = (T + C). La relación entre (A+G) y (T+C) es igual a la unidad (A+G)/La relación entre (A+G) y (T+C) es igual a la unidad (A+G)/
(T+C)=1.(T+C)=1.
Sin embargo, la proporción entre (A+T) y (G+C) era característica de cadaSin embargo, la proporción entre (A+T) y (G+C) era característica de cada
organismo, pudiendo tomar por tanto, diferentes valores según la especieorganismo, pudiendo tomar por tanto, diferentes valores según la especie
estudiada. Este resultado indicaba que los ácidos nucleicos no eran la repeticiónestudiada. Este resultado indicaba que los ácidos nucleicos no eran la repetición
monótona de un tetranucleótido. Existía variabilidad en la composición de basesmonótona de un tetranucleótido. Existía variabilidad en la composición de bases
nitrogenadas. nitrogenadas.
51. ESTRUCTURA DEL ARNESTRUCTURA DEL ARN
Al igual que en el caso del ADN, las moléculas de ARN estánAl igual que en el caso del ADN, las moléculas de ARN están
constituidas por cadenas de ribonucleótidos unidas entre sí por medioconstituidas por cadenas de ribonucleótidos unidas entre sí por medio
de enlaces fosfodiéster y se localizan en el citoplasma celular.de enlaces fosfodiéster y se localizan en el citoplasma celular.
Hay algunas diferencias estructurales entre ADN y ARN:Hay algunas diferencias estructurales entre ADN y ARN:
La pentosa del ARN es laLa pentosa del ARN es la ribosaribosa; en la molécula de ARN no existe la; en la molécula de ARN no existe la
Timina, que es sustituida por elTimina, que es sustituida por el Uracilo.Uracilo.
Las cadenas de ARN son mucho más cortas ya que son copias deLas cadenas de ARN son mucho más cortas ya que son copias de
determinadas zonas de una cadena de ADN (Gen).determinadas zonas de una cadena de ADN (Gen).
Las moléculas de ARN están constituidas por unaLas moléculas de ARN están constituidas por una sola cadenasola cadena, no por, no por
dos como el ADN.dos como el ADN.
El ADN posee la misma estructura en todas las células del organismoEl ADN posee la misma estructura en todas las células del organismo
mientras que el ARN, de acuerdo con las diferentes misiones quemientras que el ARN, de acuerdo con las diferentes misiones que
puede cumplir, puede presentar tres estructuras diferentes (ARNm,puede cumplir, puede presentar tres estructuras diferentes (ARNm,
ARNt, ARNr).ARNt, ARNr).
52. TIPOS DE ARNTIPOS DE ARN
Hay tres tipos netamente diferenciados de ARN, tanto en su estructura comoHay tres tipos netamente diferenciados de ARN, tanto en su estructura como
en su función, aunque hay algunos otros tipos de RNA en las células:en su función, aunque hay algunos otros tipos de RNA en las células:
1.- ARN mensajero (representa el 5% del total de ARN de la célula)1.- ARN mensajero (representa el 5% del total de ARN de la célula)
ARN mensajero (ARNm): Es el encargado deARN mensajero (ARNm): Es el encargado de copiar la información genéticacopiar la información genética
contenida en el ADN ycontenida en el ADN y trasladarla desde el núcleo celular hasta lostrasladarla desde el núcleo celular hasta los
ribosomas, en el citoplasma, donde se produce la síntesis de proteínasribosomas, en el citoplasma, donde se produce la síntesis de proteínas..
Cada cadena de ARNm corresponde a un gen, o sea, una parte de unaCada cadena de ARNm corresponde a un gen, o sea, una parte de una
cadena de ADN. Cada gen contiene información para la síntesis de unacadena de ADN. Cada gen contiene información para la síntesis de una
proteína yproteína y hay tantos ARNm como proteínashay tantos ARNm como proteínas ya que son específicos paraya que son específicos para
cada una de ellas.cada una de ellas.
ARN mensajero, consiste en una secuencia de nucleótidos queARN mensajero, consiste en una secuencia de nucleótidos que
corresponde a la transcripción de un trozo de DNA (gen). No obstante, estacorresponde a la transcripción de un trozo de DNA (gen). No obstante, esta
transcripción no es siempre un proceso simple y directo. En secuencias quetranscripción no es siempre un proceso simple y directo. En secuencias que
contienen exones e intrones, el transcrito primario sufre una maduracióncontienen exones e intrones, el transcrito primario sufre una maduración
durante la que se cortan los intrones y se empalman los exones (splicing).durante la que se cortan los intrones y se empalman los exones (splicing).
Su función es la de transportar la información genética del núcleo a losSu función es la de transportar la información genética del núcleo a los
ribosomas en que son transcritos.ribosomas en que son transcritos.
53. 2.- ARN de trasferencia (soluble)2.- ARN de trasferencia (soluble)
ARN de transferencia (ARNt): Estructuralmente, son las moléculasARN de transferencia (ARNt): Estructuralmente, son las moléculas
más pequeñasmás pequeñas de los tres tipos de ARN. Sede los tres tipos de ARN. Se encarga de leer laencarga de leer la
información que posee el ARNminformación que posee el ARNm y, de acuerdo con ella, situar losy, de acuerdo con ella, situar los
distintos aminoácidos en el lugar adecuado para constituir unadistintos aminoácidos en el lugar adecuado para constituir una
cadena polipeptídica. Existe un ARNt específico para cadacadena polipeptídica. Existe un ARNt específico para cada
aminoácido.aminoácido.
Los ARN de transferencia, son moléculas de ARN con estructuraLos ARN de transferencia, son moléculas de ARN con estructura
cruciforme,cruciforme, encargados de leer el código del ARNm en losencargados de leer el código del ARNm en los
ribosomas e ir sintetizando la cadena de de proteína a partir de losribosomas e ir sintetizando la cadena de de proteína a partir de los
aminoácidos que tiene asociados a su estructuraaminoácidos que tiene asociados a su estructura..
Existen tantos ARNt como aminoácidos codificables. Cada ARNtExisten tantos ARNt como aminoácidos codificables. Cada ARNt
tiene en una parte de su estructura la secuencia que codifica untiene en una parte de su estructura la secuencia que codifica un
aminoácido (anticodón) que se unirá al codón del ARNm. En laaminoácido (anticodón) que se unirá al codón del ARNm. En la
parte opuesta tiene una parte diseñada para unirse al aminoácidoparte opuesta tiene una parte diseñada para unirse al aminoácido
que codifica el anticodón.que codifica el anticodón.
54. 3.- ARN ribosómico (es el más abundante 80%)3.- ARN ribosómico (es el más abundante 80%)
ARN ribosómico (ARNr): Es la clase de ARNARN ribosómico (ARNr): Es la clase de ARN más abundante en todas lasmás abundante en todas las
célulascélulas y tiene gran importancia en la constitución de los ribosomas, peroy tiene gran importancia en la constitución de los ribosomas, pero
no se conoce demasiado bien su función.no se conoce demasiado bien su función.
ARN ribosómico, es un ARN estructural que compone los ribosomas juntoARN ribosómico, es un ARN estructural que compone los ribosomas junto
con proteínas. Parece ser que tiene unacon proteínas. Parece ser que tiene una función de enzimático al facilitar lasfunción de enzimático al facilitar las
interacciones para que el RNAm se acomode en el ribosoma y sea leído porinteracciones para que el RNAm se acomode en el ribosoma y sea leído por
los RNAts, y al mismo tiempo facilita la interacción con proteínaslos RNAts, y al mismo tiempo facilita la interacción con proteínas
enzimáticas que posibilitan la formación de los enlaces peptídicosenzimáticas que posibilitan la formación de los enlaces peptídicos
Los ribosomas procarióticos tienen RNAr de tres tamaños 16S, 5S y 23S,Los ribosomas procarióticos tienen RNAr de tres tamaños 16S, 5S y 23S,
los eucarióticos tienen 4 tamaños 18S, 5S, 5.8S y 28S.los eucarióticos tienen 4 tamaños 18S, 5S, 5.8S y 28S.
El ARNr es el que contribuye a dar a los ribosomas su forma acanalada, alEl ARNr es el que contribuye a dar a los ribosomas su forma acanalada, al
condicionar la posición de las proteínas, posibilitando la unión a sucondicionar la posición de las proteínas, posibilitando la unión a su
estructura del ARNm, de los ARNt y de la proteína que se está sintetizando.estructura del ARNm, de los ARNt y de la proteína que se está sintetizando.
Supone el 75% del RNA celular en procariotas y el 50% en eucariotas.Supone el 75% del RNA celular en procariotas y el 50% en eucariotas.
55. 4.- ARN nucleolar4.- ARN nucleolar
Las células eucariotas poseen RNA nucleolar (RNALas células eucariotas poseen RNA nucleolar (RNA
heterogéneo nucleolar) que son en realidadheterogéneo nucleolar) que son en realidad precursoresprecursores
del los RNAm maduros.del los RNAm maduros.
5.- snRNPs5.- snRNPs
Las células eucariotas poseen también un grupo deLas células eucariotas poseen también un grupo de
moléculas de RNA unidas a proteínas, denominadasmoléculas de RNA unidas a proteínas, denominadas
ribonucleo proteínas pequeñas nucleolaresribonucleo proteínas pequeñas nucleolares (snRNPs)(snRNPs)
que desempeñan un papel importante en elque desempeñan un papel importante en el proceso deproceso de
síntesis de RNAm.síntesis de RNAm.
56. Diferencias entre ADN y ARNDiferencias entre ADN y ARN
Hay tres tipos netamente diferenciados de ARN,Hay tres tipos netamente diferenciados de ARN,
tanto en su estructura como en su función:tanto en su estructura como en su función:
a)a) Diferencias estructuralesDiferencias estructurales
La estructura del ADN es de doble cadena, loLa estructura del ADN es de doble cadena, lo
que confiere una mayor protección a laque confiere una mayor protección a la
información contenida en él.información contenida en él.
La estructura de los ARN es monocatenariaLa estructura de los ARN es monocatenaria
aunque, puede presentarse en forma linealaunque, puede presentarse en forma lineal
como el ARNm o en forma plegada cruciformecomo el ARNm o en forma plegada cruciforme
como ARNt y ARNr.como ARNt y ARNr.
57. b) Diferencias en la composiciónb) Diferencias en la composición
El ADN y ARN se diferencian en su composición deEl ADN y ARN se diferencian en su composición de
pentosapentosa, el ADN está compuesto por desoxirribosa y el, el ADN está compuesto por desoxirribosa y el
ARN por ribosa.ARN por ribosa.
También se diferencian en suTambién se diferencian en su composición de basescomposición de bases..
EL ADN está compuesto por Adenosina, Timina GuaninaEL ADN está compuesto por Adenosina, Timina Guanina
y Citosina, mientras que el ARN sustituye la Timina pory Citosina, mientras que el ARN sustituye la Timina por
Uracilo. Su composición de bases es Adenosina,Uracilo. Su composición de bases es Adenosina,
Uracilo, Guanina y Citosina.Uracilo, Guanina y Citosina.
c) Diferencias en la funciónc) Diferencias en la función
Respecto a la función de cada tipo de ácido nucleico,Respecto a la función de cada tipo de ácido nucleico,
también hay diferencias.también hay diferencias.
El ADN tiene como función el almacenar, conservar yEl ADN tiene como función el almacenar, conservar y
transmitir la información genética de células padres atransmitir la información genética de células padres a
hijas.hijas.
El ARN tiene como función básica el articular losEl ARN tiene como función básica el articular los
procesos de expresión de la información genética delprocesos de expresión de la información genética del
ADN en la síntesis de proteínas.ADN en la síntesis de proteínas.
58. Resumen …Resumen …
Las alrededor de treinta mil proteínas diferentes en el cuerpo humano estánLas alrededor de treinta mil proteínas diferentes en el cuerpo humano están
hechas de veinte aminoácidos diferentes, y una molécula de ADN debehechas de veinte aminoácidos diferentes, y una molécula de ADN debe
especificar la secuencia en que se unan dichos aminoácidos.especificar la secuencia en que se unan dichos aminoácidos.
El ADN en el genoma de un organismo podría dividirse conceptualmente enEl ADN en el genoma de un organismo podría dividirse conceptualmente en
dos, el quedos, el que codifica las proteínascodifica las proteínas y el quey el que no codificano codifica. En el proceso. En el proceso
de elaborar una proteína, el ADN de un gen se lee y se transcribe a ARN.de elaborar una proteína, el ADN de un gen se lee y se transcribe a ARN.
Este ARN sirve como mensajero entre el ADN y laEste ARN sirve como mensajero entre el ADN y la maquinariamaquinaria queque
elaborará las proteínas y por eso recibe el nombre de ARN mensajero. Elelaborará las proteínas y por eso recibe el nombre de ARN mensajero. El
ARN mensajero instruye a la maquinaria que elabora las proteínas, paraARN mensajero instruye a la maquinaria que elabora las proteínas, para
que ensamble los aminoácidos en el orden preciso para armar la proteína.que ensamble los aminoácidos en el orden preciso para armar la proteína.
ElEl dogma centraldogma central de la biología molecular plantea que el flujo de actividadde la biología molecular plantea que el flujo de actividad
y de información es:y de información es: ADN → ARN → proteínaADN → ARN → proteína
En la actualidad se asume que este dogma es cierto en la mayoría de losEn la actualidad se asume que este dogma es cierto en la mayoría de los
casos, pero se conocen importantes excepciones: En algunos organismoscasos, pero se conocen importantes excepciones: En algunos organismos
(virus de ARN) la información fluye de ARN a ADN, este proceso se conoce(virus de ARN) la información fluye de ARN a ADN, este proceso se conoce
como "transcripción inversa o reversa" . Adicionalmente, se sabe quecomo "transcripción inversa o reversa" . Adicionalmente, se sabe que
existen secuencias de ADN que se transcriben a RNA y son funcionalesexisten secuencias de ADN que se transcriben a RNA y son funcionales
como tales, sin llegar a traducirse a proteína nunca.como tales, sin llegar a traducirse a proteína nunca.
59. LA INDIVIDUALIDAD Y EL POTENCIALLA INDIVIDUALIDAD Y EL POTENCIAL
FUNCIONAL DE CADA SER SONFUNCIONAL DE CADA SER SON
DETERMINADAS POR LADETERMINADAS POR LA
INFORMACIÓN CONTENIDA EN SUSINFORMACIÓN CONTENIDA EN SUS
ACIDOS NUCLEICOSACIDOS NUCLEICOS