Berta Inés Delgado Fajardo QUIMICA DE LAS

Berta Inés Delgado Fajardo
QUIMICA DE LAS NUCLEOPROTEINAS Y DE LOS ACIDOS NUCLEICOS
1. Generalidades
Las nucleoproteínas representan una variedad de proteínas conjugadas, en las cuáles el grupo
prostético (grupo no proteínico) está representado por los ácidos nucleicos y la parte
proteinica está formada por proteínas básicas o proteínas simples como las protaminas y las
histonas.
Las protaminas se encuentran solamente en células espermáticas de ciertas especies, (son
pequeñas, de peso molecular bajo y muy básicas, pH=12, debido al alto contenido de arginina).
2. Las Histonas
Las histonas (se encuentran en los núcleos de las células) son proteínas fuertemente básicas,
asociadas al ADN. Son mezclas de polipéptidos que se diferencian en los porcentajes de los
aminoácidos arginina y lisina, que les confieren el carácter básico, por lo que al PH celular
aparecen cargadas positivamente e interaccionan fácilmente con las cargas negativas de los
fosfatos del ADN. Se conocen cinco clases de histonas, denominadas H1, H2A, H2B, H3 y
H4. Las fracciones de las histonas son diferentes; unas terminan con un aminoácido como
la alanina y otras con la prolina siendo diferentes las secuencias de sus aminoácidos en
todas ellas. En un organismo dado, las histonas de todas las células son las mismas, lo que
varia es la cantidad presente en los diferentes tejidos. Las histonas son sintetizadas en
cantidad apreciable durante la fase de síntesis del ciclo celular. Una de las funciones de esas
proteínas está relacionada con el empaquetamiento del ADN en la forma del cromosoma : los 2
metros de ADN de la célula humana son empaquetados en 46 cromosomas de un largo
combinado de aproximadamente 200 nm. La célula tiene unos 90 millones de moléculas de
histonas, la mayoría perteneciente a un tipo conocido como H1.
Las unidades de nucleoproteínas están formadas así:
• Dos moléculas de H2A, H2B, H3 y H4, constituyen un cilindro corto de histonas
(octàmero, ocho moléculas de histonas, llamadas núcleo o core) en forma de disco.
El ADN se enrolla dos veces por fuera de la histona (nucleosoma): filamento de
ADN y proteínas. Cuando seis nucleosomas forman un anillo circular y continuo,
reciben el nombre de solenoides, dando la apariencia de un collar (sección 1, de la
figura 1). La histona 1 y otras histonas están fuera de éste núcleo y forman la
cromatina. Ver figura 2.
• Este nivel de empaquetamiento se conoce como cuentas de un collar (sección2,
figura 1).
• El siguiente nivel se conoce como la fibra de 30 nm, para ésta fibra no se conocen
completamente los detalles de su organización, pero ellas se condensan en forma de
bucle, aproximadamente de 300nm (sección 3, figura 1).
• Los dominios son parte de las secciones condensadas de los cromosomas, 700nm
(secciones 4 y 5, figura 1). El cromosoma tiene un ancho de 1400nm en la
metafase.
Berta Inés Delgado Fajardo
Figura 1. Partes constituyentes de los cromosomas. Figura copiada del sitio:
“Síntesis de proteinas y DNA” de “University of Illinois’ ”
Filamento de cromatina
NaCl Nucleasa
0,5M
+
Proteina
no histona
+
Histona
H1
+
Nucleosoma
ADN
H2a H4
+
H3 H2b
Nucleosoma
Octámero
ADN
Fig. 2. Constituyentes del filamento de cromatina.
En la figura 3 se presenta un esquema de la degradación de las nucleoproteínas. Esta
puede ocurrir en el interior de las células o en el tubo digestivo.
Berta Inés Delgado Fajardo
NUCLEOPROTEINAS
son
Combinaciones entre àcido nucleico y proteinas (Histonas)
unidas por enlaces iònicos entre los grupos positivos de los
aminoàcidos bàsicos de la proteina y los grupos fosfato
negativos del àcido nucleico
ACIDOS NUCLEICOS
(polinucleotidos)
PROTEINAS SIMPLES
(Histonas)
etan formados por
Proteinas bàsicas, ricas en arginina y lisina,
pobres en triptofano
MONONUCLEOTIDOS
sus propiedades
NUCLEOSIDOS
Se clasifican en
Arg: 16%
Lys: 29%
H2
Arg: 9%
Lys: 11%
estan formados por
H3
H4
Arg: 13%
Lys:10%
Arg: 14%
Lys: 11%
Nucleotidasas
estan formados por
*Son viscosas
*Insolubles en soluciones salinas
fisiològicas.
*Solubles en soluciones salinas fuertes
ejemplo 1M.
H1
Ribo o ribodesoxinucleasa
Bases
Pùricas
Pirimìdicas
Fig. 3. Esquema de la Degradación de las Nucleoproteínas
ACIDO FOSFÒRICO
H3PO4
Nucleosidasas
Azùcar
Ribosa
Desoxiribosa
Berta Inés Delgado Fajardo
3. Los ácidos nucleicos
Son poli nucleótidos formados por unidades monomèricas, los mononucleotidos.
Cuando éstos se hidrolizan se obtienen tres unidades básicas: un azúcar (una pentosa);
una base nitrogenada (pùrica o pirimidìnica); acido fosfòrico.
Un azúcar: puede ser ribosa (presente en el acido ribonucleico, ARN) o desoxiribosa
(presente en el acido desoxiribonucleico, ADN):
HO
HO
5′
4′
H
H
5′
OH
O
1′
H
3′
2′
OH
OH
O
4′
H
H
H
OH
1′
H
3′
2′
OH
H
H
Ribosa
Desoxiribosa
La numeración de los átomos de carbono en la ribosa y desoxiribosa presentes en los
nucleótidos se representa seguida del apostrofe, como aparece en las estructuras
correspondientes, con el fin de diferenciarlos con la numeración de la base, purica o
pirimidinica, a la cuál están unidos. Los números sin apóstrofe, se refieren entonces a los
átomos de carbono de las bases en referencia.
Bases nitrogenadas: Las que están presentes en los ácidos nucleicos son las bases pùricas
y pirimidinicas
BASES PURICAS
O
NH2
7
N
5
N
8
N
H
9
4
7
6
N
1
N
5
N
H
4
6
8
2
3
1
2
9
ADENINA (6-aminopurina)
NH
N
NH2
3
GUANINA (2-amino-6-oxopurina)
BASES PIRIMIDINICAS
NH2
O
N
N
H
3
Citosina
O
NH
NH
O
N
H
3
Timina
O
N
H
O
3
Uracilo
Existen otras bases nitrogenadas que forman parte de algunos virus o de nucleótidos de
interés biológico. Estas son las xantinas y las hipoxantinas:
Berta Inés Delgado Fajardo
XANTINAS
HIPOXANTINAS
O
OH
N
HN
H
N
N
N
N
O
N
N
El azúcar, una pentosa, se une a la base nitrogenada y forma los nucleosidos. La unión
se realiza a través del carbono 1’ del azúcar y el nitrógeno 3 de las bases pirimidinicas y 9 de
las bases pùricas. Se diferencian dos clases de nucleòsidos, los desoxiribonucleosidos y
los ribonucleosidos, teniendo en cuenta el azúcar que forme parte de ellos. El enlace es
de tipo N-glucosidico, lo que permite la rotación de la base, originando distintas
conformaciones (anti, syn) Ver a continuación, algunos ejemplos de nucleosidos.
DESOXIRIBONUCLEOSIDOS
NH2
NH2
NH2
N
N
HO
N
N
HO
H
H
OH
H
NH
N
NH2
H
HO
Desoxiadenosina
H
H
H
H
Desoxiguanosina
NH
O
O
O
O
H
OH
N
O
HO
O
H
H
O
N
N
N
N
O
H
O
N
H
OH
H
H
H
H
H
OH
H
HO
O
H
H
Desoxicitidina
Desoxitimidina
H
H
OH
H
H
Desoxiuridina
RIBONUCLEOSIDOS
NH2
N
N
HO
N
N
N
HO
O
H
O
N
H
H
OH
H
OH
NH2
NH
N
O
H
H
H
OH
H
OH
N
3.3
HO
O
H
H
OH
H
OH
CITIDINA
NH
O
N
HO
GUANOSINA
O
NH
NH2
H
ADENOSINA
O
N
O
HO
O
H
O
H
H
OH
H
OH
TIMIDINA
O
H
H
H
OH
H
OH
URIDINA
El ácido fosfórico: H3PO4, Su estructura es:
O H
O
HO
P
O H
La unión de los nucleòsidos con el acido fosfòrico, se realiza a través de un enlace tipo
ester, el cuál puede formarse en los carbonos 3` o 5` de la pentosa, para formar los
nucleótidos:
Berta Inés Delgado Fajardo
DESOXIRIBONUCLEOTIDOS DE ADENINA
NH2
O
N
NH
O
HO P O
OH
O
N
N
N
O
NH2
HO
P
OH
N
O
O
P
O
O
OH
NH2
N
N
N
O
HO
P
OH
OH
O
O
P
OH
N
O
O
P
O
Desoxiadenosina-5’-difosfato:
dADP-5’
O
OH
Desoxiadenosina-5’-trifosfato:
dATP-5’
En cuanto a la nomenclatura, en general se utilizan las abreviaturas para los nucleótidos y
se hace referencia al carbono sobre el cual está localizado el grupo fosfato, ejemplo: dAMP3’; dATP-3’. Si el nucleótido está formado por la ribosa, las abreviaturas serían: AMP-3’ y
ATP-3’, correspondientes al adenosin monofosfato y al
adenosin trifosfato
respectivamente.
Los nucleótidos además de ser los monómeros de los ácidos nucleicos, son importantes
como coenzimas. Entre ellas se pueden mencionar:
o Nicotin-adenin-dinucleotido, forma reducida, NADH: es una coenzima redox,
formada por dos nucleótidos, unidos a través de los grupos fosfato; un
ribonucleótido de adenina, unido a un nucleótido de nicotinamida. La forma
oxidada es NAD.
o Flavin-adenina-dinucleotido, FAD: es otra coenzima redox formada por un
ribonucleótido de adenina unido a un ribitol.
o Coenzima A, CoA: es una estructura de nucleótido de adenina unido a una
fosfopanteteina (derivado del acido pantotènico), que interviene en el metabolismo
como transportador de grupos acilo llamados también acetilo).
o Uridina difosfato glucosa, UDPG: es la forma metabolicamente activa de la glucosa
en procesos de biosíntesis, por ejemplo la síntesis de glucogeno, tiene lugar a partir
de UDPG.
4. Clases de ácidos nucleicos
Formados por varias unidades de nucleótidos unidos por los carbonos 3’ de un nucleótido
y 5’ del siguiente nucleótido, como se muestra en la fig.4. Los ácidos nucleicos se dividen
en dos grupos, los ácidos ribonucleicos (ARN) y los ácidos desoxirribonucleicos (ADN).
4.1.
N
OH
OH
Desoxi adenosina-5’monofosfato: dAMP-5’
N
Acido desoxiribonucleico, ADN
En todos los seres vivos el ADN está formado por dos bandas de poli nucleótidos, muy
largas y delgadas, enrolladas una sobre la otra a manera de doble hélice. Los ADN,
abundan en el timo de donde se los extrae, y son los componentes principales de los
cromosomas, la molécula de ADN es un polímero formado por los nucleótidos adenina,
citosina, guanina y timina.
Berta Inés Delgado Fajardo
Observando en la figura 4 se aprecia que entre cada par de azucares siempre hay un
hidrógeno potencialmente ionizable que le confiere características acidas. La proporción
de bases nitrogenadas fue estudiada por Chargaff quien en 1950 demostró que las
proporciones de las bases nitrogenadas eran diferentes en los distintos organismos, aunque
seguían algunas reglas. Estas reglas de Chargaff se cumplen en los organismos cuyo
material hereditario es ADN de doble hélice y son las siguientes:
•
•
•
•
La 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).
La 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).
La proporción de bases púricas (A+G) es igual a la de las bases pirimidínicas
(T+C). La relación entre (A+G) y (T+C) es igual a la unidad: (A+G)/(T+C)=1.
Sin embargo, la proporción entre (A+T) y (G+C) era característica de cada
organismo, pudiendo tomar por tanto, diferentes valores según la especie estudiada.
En 1953 Watson y Crick (premio Nobel 1962), basados en sus datos experimentales y en
las investigaciones de Wilkins, propusieron las estructuras para los ácidos nucleicos. Sus
principios fueron:
•
•
•
•
•
La molécula de ADN está formada por dos bandas paralelas enrolladas entre si para
formar una doble hélice.
Cada banda está formada por una cadena de nucleótidos en cuyo exterior alternan
fosfatos y ribosas y hacia el interior se proyectan las base pùricas y pirimidicas.
Las dos bandas se sostienen por numerosos puentes de hidrógeno, colocados entre
las bases.
Las bandas están dispuestas de tal modo que enfrente de una base pùrica se
encuentra una pirimìdica.
La máxima estabilidad se logra cuando enfrente de una adenina se encuentra una
timina y enfrente de una guanina una citosina. En estas condiciones, el primer tipo
de apareamiento (A=T) establece dos puentes de hidrogeno y el segundo
C).
establece tres puentes de hidrogeno (G
Todas estas características de acoplamiento molecular determinan la complementariedad de
las bandas del ADN lo que es muy importante para los fines de la duplicación y del control
genético.
Berta Inés Delgado Fajardo
Fig.4. Estructura del ADN
Berta Inés Delgado Fajardo
4.1.1. Las propiedades fisicoquímicas de los ácidos nucleicos
Estas propiedades se estudian básicamente desde dos puntos de vista: a) Considerando el
azúcar y los fosfatos, los cuales tienen un papel solamente estructural, aunque son importantes
los estados ionizables de los grupos fosfato y la posibilidad de protonación de los grupos
hidroxi del azúcar. b) Las bases, tienen un papel funcional, ya que son las que modulan de
un modo específico las interacciones que suceden en los ácidos nucleicos. Las bases
efectúan dos clases de interacciones importantes: interacciones electrostáticas e
interacciones de stacking o apilamiento.
4.1.1.1. Interacciones electrostáticas. Las bases son estructuras polares, con momentos
dipolares, que pueden ser elevados y una distribución de carga tal que en ciertos átomos
(ejemplo el oxígeno carbonílico) se concentra gran cantidad de carga negativa (pares
electrónicos libres y dobles enlaces) (aceptor) mientras que en otros (ejemplo el hidrógeno
unido al nitrógeno) se concentra carga positiva (dador). Es por esto que se facilita la
formación de puentes de hidrógeno. Véase fig.5. Estas características confieren a las bases su
capacidad de reconocimiento específico de otras bases, de drogas o de residuos de
aminoácidos. Esta capacidad de interacción es no covalente, son interacciones
electrostáticas.
H
H
O
N
H
N
N
N
N
H
O
H
N
H
N
N
H
Guanina
Citosina
Aceptor
Dador
Fig.5. Esquema de especies dadoras y aceptoras en la formación de puentes de hidrógeno
en la citosina y la guanina
Otras interacciones electrostáticas de las bases son las protonaciones (facilitadas por los
pares de electrones libres del nitrógeno) de gran trascendencia funcional. A nivel
enzimático la protonación es clave en muchas reacciones. Por otra parte la protonación de
ciertas bases es clave para explicar la formación de estructuras inusuales de los ácidos
nucleicos. Por ejemplo la protonación de la citosina parece clave para la estabilización de la
triple hélice en fragmentos GCC. La ionización de las bases puede explicar determinados
procesos mutagénicos, formas ionizadas de por ejemplo uridina o adenosina se han
relacionado con la estabilidad de formas inusuales del ADN.
Berta Inés Delgado Fajardo
Las bases también pueden ser atacadas por grupos nucleofílicos. Estos grupos pueden
extraer un protón que esté unido a un nitrógeno de la base o realizar una reacción de
sustitución nucleofílica, sobre los carbonos aromáticos unidos a oxígenos o a grupos
amino. Un gran número de enzimas catalizan éstas reacciones por ejemplo la glutatión
transferasa y la adenosina deaminasa. Estos ataque nucleofílicos son las etapas iniciales en
los procesos de mutación de las bases.
Es importante considerar la posibilidad de formación de tautómeros. Es un fenómeno que
afecta a las bases y que cambia totalmente la capacidad de formar reconocimientos
específicos de ellas. Hoy se sabe que el código genético se mantiene debido a que los
tautómeros keto-amino son más estables que los enol-imino. El cambio tautomérico altera
totalmente el modelo de puentes de hidrógeno de las bases, y por lo tanto invierte cualquier
tipo de afinidad de las mismas. Como consecuencia de los cambios tautoméricos se pueden
alterar totalmente la reactividad y funcionalidad de las bases. En la figura 6. se relacionan
las formas tautoméricas de la citosina y de la timina y su posibilidad para la formación de
los puentes de hidrógeno.
H
H
N
H
N
N
N
H
O
N
H
Citosina (amino)
O
N
N
H
O
Citosina (imina)
O
CH3
H
N
H
O
Timina (ceto)
Aceptor
CH3
H
N
N
H
O
Timina (enol)
Dador
Fig.6. Tautomeros de la citosina y de la timina y su posibilidad
de formar puentes de hidrógeno
Berta Inés Delgado Fajardo
4.1.1.2. Interacciones de stacking o apilamiento. El stacking es una interacción por la cual
dos bases se disponen paralelas una sobre la otra (a una distancia de unos 3.4 Å)
siempre evitando contactos electrostáticos no deseados (por ejemplo, se evitan
alineamientos paralelos de dipolos o que átomos de la misma carga se
superpongan). La interacción de stacking tiene una fuerte componente de
interacción de van der Waals relacionada al solapamiento de los orbitales π de
los anillos aromáticos. Actualmente se considera como la más importante para
mantener la estructura del ADN. Es también la responsable del establecimiento
de interacciones de intercalación entre drogas y el ADN.
4.1.2. Parámetros conformacionales para describir el ADN
Los polinucleótidos adoptan estructuras secundarias helicoidales de doble hebra. El enlace
glicosídico formado entre la base y el azúcar presenta una rotación que es la que marca la
posición del azúcar respecto de la base, produciendo las conformaciones syn y anti. Las
conformaciones syn son aquellas en las que la ribosa esta eclipsando a la base nitrogenada y
las conformaciones anti las son aquellas en que el azúcar esta en posición opuesta a la base.
Posiciones intermedias se conocen como zonas high-anti y high syn.
La conformación preferida es la anti frente a la syn, debido en gran medida a la menor
repulsión estérica entre la base y la ribosa. En el equilibrio conformacional también pueden
influir los puentes de H, por ejemplo un puente de hidrógeno entre el grupo O5’ y los
nitrógenos de las bases puede estabilizar mucho la conformación syn. Por otro lado, la
interacción C(8)-H....OH(5’) parece estabilizar en cierta medida la conformación anti.
También la hélice presenta dos tipos de surcos helicoidales externos, unos son anchos y
profundos “major groove” (surcos mayores) y otros son estrechos y poco profundos
“minor groove” (surcos menores). Los dos tipos de surcos son lo suficientemente amplios
como para permitir que las moléculas proteicas entren en contacto con las bases.
En los párrafos siguientes se presentan en forma muy general los criterios correspondientes
a las hélices lineales. La nomenclatura actual1 define primero un sistema de coordenadas
para cada par de bases y a partir de él construye el eje global de la hélice. Los sistemas de
referencia son siempre el eje de la hélice y los surcos “major” y “minor”
Tradicionalmente se habla del DNA doble hélice formando parte de:
• Dos grupos: Los grupos son: dextrógiros y levógiros.
• Tres familias: . Las familias son: A, B (dextrógira) y Z (levógira).
• Séis tipos: cada una de las familias A y Z tienen un tipo único y la familia B tiene
cuatro tipos: B, C, D y T.
Las diferentes características promedio que identifican los diferentes tipos de DNA se han
derivado a partir de datos de difracción en fibras que corresponden a valores promedios de
baja resolución.
1
Dickerson et al., J.Mol.Biol., 205, 787 (1989)
Berta Inés Delgado Fajardo
4.1.2.1. Formas dextrógiras
Comprenden La Familia A y La Família B (con sus cuatro tipos: B,C,D,T). Las formas
dextrógiras se caracterizan por que la hélice gira en sentido horario.
La Familia A: La familia A cuenta con un solo tipo: el A. Es la segunda forma más
detectada de DNA, se ha encontrado tanto en cristales como en fibras. El tipo A del DNA
es el que da lugar a una hélice dextrógira mas ancha al contar con 11 residuos por vuelta de
hélice. Las bases en la familia A se encuentran más apiladas que en la familia B. El tipo A
también se diferencia del B en las características de los surcos. En el A-DNA hay un surco
“ancho” denominado major groove que es mucho más profundo que el surco estrecho
denominado minor groove. En la familia B-DNA el surco ancho (o major groove) es más
ancho y un poco más profundo que el surco estrecho o minor groove.
En cuanto al aspecto, las familias B-DNA y A-DNA son totalmente diferentes. El BDNA se distingue por los pares de bases perpendiculares al eje de la hélice y la forma
estilizada de ésta, debido a que su interior es muy compacto. Por el contrario, el A-DNA
aparece mucho menos estilizado, los pares de bases se encuentran inclinados con respecto
al eje de la hélice2.
En general las características más relevantes de la familia A-DNA son:
* Hélice menos estilizada con 11 residuos por vuelta.
* Las bases están inclinadas con respecto a la perpendicular al eje (inclination de unos
20 grados).
* El par de bases se encuentran desplazados hacia el major groove unos 4.7 Å . Esto da
lugar a la generación de un hueco en el centro mismo de la hélice.
* El major groove es muy estrecho, pero muy profundo.
*En el A-DNA se han encontrado secuencias ricas en citosina-guanina en condiciones de
muy baja humedad. El RNA y los híbridos RNA·DNA se encuentran en cualquier
condición en la forma A.
La Familia B : es la forma más habitual del DNA en condiciones fisiológicas. Incluye los
DNA de los tipos B, C, D y T. Todos estos tipos de DNA son muy similares, el más
común con diferencia es el tipo B. Las características más comunes de la familia B-DNA
son:
* Son hélices de 8-10 nucleótidos x vuelta: 8 (en tipos T,D), 9 (en tipo C), 10 (en tipo B).
* Las bases están casi en el eje de la hélice (dispuestas entre 0.2 y 1.8 Å), y la inclinación es
muy pequeña.
* El major groove es mas ancho que el estrecho. En el tipo B que es más usual el
major groove y también es el más profundo.
* El B-DNA es mucho más flexible que el A-DNA y la conformación concreta depende
mucho de la secuencia, al contrario del A-DNA que parece ser una conformación más
rigida.
La familia B es el DNA más habitual in vivo, y el que se considera biológicamente activo
(sin perjuicio del posible papel de otras formas del DNA).
4.1.2.2. Forma Levógira (Z)
Su aspecto es inconfundible por ser levógiro y por la forma de zig-zag del esqueleto de
fosfatos, forma a la que debe su nombre. Las características más relevantes del Z-DNA
son:
2
Conformaciones del DNA. URL: http://www.mmb.pcb.ub.es/pdb/ Consultado: 18 de Noviembre de
2006.
Berta Inés Delgado Fajardo
* Hélice de 12 nucleósidos por vuelta.
* DNA levógiro con consecuencia de que 1 de los 2 nucleótidos que forman el par de
bases adopta una conformación syn respecto al enlace glicosídico.
* El minor groove es muy profundo, pero muy estrecho. El major casi desaparece en una
superficie convexa con el C5 de la citosina, y los C8 y N7 de la guanina expuestos.
El Z-DNA se ha detectado especialmente en secuencias purina-pirimidina alternantes,
ejemplo CGCGCGCG, o en secuencias en las que alguna base, especialmente las citosinas
se han modificado por bromación o metilación.
4.1.2.3. Estructuras irregulares del DNA
Los estudios de difracción de rayos X en cristales, los estudios de NMR y de la dinámica
molecular han permitido concluir que el DNA tiene una elevada flexibilidad
conformacional. Por lo tanto, todo lo que estudiamos acerca de la estructura secundaria del
DNA es en realidad sólo una información promedio. El DNA se mueve muchísimo,
movimientos locales de las bases suceden en la escala de 10-12 segundos, los cambios de
conformación de los azucares en la escala de los 10-11, y movimientos globales tales como el
bending ocurren en la escala de 10-9 seg. Es decir, el DNA parece ser una estructura
estable, pero con una gran facilidad de cambiar de conformación. Estos cambios pueden
estar propiciados por una serie de agentes
externos, tales como:
- Secuencia
- Fuerza iónica
- Humedad relativa
- Modificaciones de las bases (ej. metilaciones)
- Presencia de protección
- Presencia de drogas
Otra irregularidad son los bendings (dobleces) locales del DNA. Se
detectaron en cristales y se pensó que podía ser por problemas de empaquetamiento.
Posteriormente se a visto que este bending existía por ejemplo en zonas de
unión entre A y B. Actualmente se conoce la tendencia de fragmentos a inducir curvatura
en el DNA. También se han encontrado otros tipos de irregularidades como las
formaciones de hélices de orden superior, los pseudo-nudos, y estructuras cruciformes.
4.2.
Acido Ribonucleico ARN
Los ARN se encuentran en el citoplasma celular, pudiéndose obtener con facilidad de las
células de levadura, constituyen una parte, por lo general la menor, de los ácidos nucleicos
de los núcleos. Ver la figura Está formado por los nucleótidos adenina, citosina, guanina y
uracilo.
Este polímero de mono fosfatos de ribonucleosidos se agrupan de tres maneras:
•
•
ARNr: ribosomal (constituye cerca del 80%) se encuentra en los ribosomas, es
metabolicamente muy estable. Cada ARNr presenta cadenas de diferente tamaño,
con estructura secundaria y terciaria.
ARNt: de transferencia, interviene en el transporte de aminoácidos al sitio de la
biosíntesis de proteína. Son moléculas de pequeño tamaño. Poseen en algunas
zonas estructura secundaria, por lo que en las zonas donde no hay bases
complementarias adquieren un aspecto de bucles, como una hoja de trébol. Los
plegamientos llegan a ser tan complejos que adquieren una estructura terciaria. Su
misión es unir aminoácidos y transportarlos hasta el ARN mensajero para sintetizar
Berta Inés Delgado Fajardo
•
proteínas.
ARNm: representa aproximadamente el 5% de todo el ARN celular, recibe el
nombre también de ARN de trascripción. Se caracteriza porque sus bases están en
proporciones complementarias a las del ADN de las células donde se le encuentra.
Son cadenas de largo tamaño con estructura primaria. Es el indicador de la
secuencia de aminoácidos y del tipo de proteína. Su vida media es corta.
Fig.7 Comparación de las cadenas de ADN y ARN3
3
Química de las cadenas del ADN y del ARN. URL: http://www.maph49.galeon.com/arn/chains.html.
Consultado en Diciembre 12 de 2006.