Acidos nucleicos

Ácidos nucléicos
Los ácidos nucleicos
fueron descubiertos
por Freidrich
Miescher en 1869
Mirel Nervenis
La información genética o genoma, está
contenida en unas moléculas llamadas
ácidos nucleicos.
Existen dos tipos de ácidos nucleicos:
ADN y ARN.
El ADN guarda la información genética en
todos los organismos celulares, el ARN es
necesario para que se exprese la
información contenida en el ADN
Mirel Nervenis
COMPOSICIÓN QUÍMICA Y
ESTRUCTURA DE LOS ÁCIDOS
NUCLEICOS
• Los ácidos nucléicos resultan de la
polimerización de monómeros complejos
denominados nucleótidos.
• Un nucleótido está formado por la unión
de un grupo fosfato al carbono 5’ de una
pentosa. A su vez la pentosa lleva unida al
carbono 1’ una base nitrogenada.
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Estructura del nucleótido monofosfato de
adenosina (AMP)
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NUCLEÓTIDO
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• Aquellas bases formadas por dos anillos
se denominan bases púricas (derivadas
de la purina). Dentro de este grupo
encontramos: Adenina (A), y Guanina (G).
• Si poseen un solo ciclo, se denominan
bases pirimidínicas (derivadas de la
pirimidina), como por ejemplo la Timina
(T), Citosina (C), Uracilo (U).
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BASES NITROGENADAS
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Nucleótidos de importancia
biológica
ATP (adenosin trifosfato): Es el portador
primario de energía de la célula. Esta
molécula tiene un papel clave para el
metabolismo de la energía.
La mayoría de las reacciones metabólicas
que requieren energía están acopladas a
la hidrólisis de ATP.
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ATP (Adenosin trifosfato)
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POLINUCLEÓTIDOS
• Existen dos clases de nucleótidos, los ribonucleótidos
en cuya composición encontramos la pentosa ribosa y
los desoxirribonucleótidos, en donde participa la
desoxirribosa.
• Los nucleótidos pueden unirse entre sí, mediante
enlaces covalentes, para formar polímeros, es decir los
ácidos nucleicos, el ADN y el ARN.
• Dichas uniones covalentes se denominan uniones
fosfodiéster. El grupo fosfato de un nucleótido se une
con el hidroxilo del carbono 5’ de otro nucleótido, de
este modo en la cadena quedan dos extremos libres, de
un lado el carbono 5’ de la pentosa unido al fosfato y del
otro el carbono 3’ de la pentosa.
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Estructura de un Polirribonucleótido
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ADN – ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO
• En 1953 Watson y Crick propusieron el modelo
de doble hélice, para esto se valieron de los
patrones obtenidos por difracción de rayos X de
fibras de ADN.
• Este modelo describe a la molécula del ADN
como una doble hélice, enrollada sobre un eje,
como si fuera una escalera de caracol y cada
diez pares de nucleótidos alcanza para dar un
giro completo.
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Modelo de la doble hélice de ADN
segmento
Representación abreviada de un
de ADN
Mirel Nervenis
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• El modelo de la doble hélice establece que
las bases nitrogenadas de las cadenas se
enfrentan y establecen entre ellas uniones
del tipo puente de hidrógeno. Este
enfrentamiento se realiza siempre entre una
base púrica con una pirimídica, lo que
permite el mantenimiento de la distancia
entre las dos hebras.
• La Adenina se une con la timina formando
dos puentes de hidrógeno y la citosina con
la guanina a través de tres puentes de
hidrógeno. Las hebras son antiparalelas,
pues una de ellas tiene sentido 5’ ® 3’, y la
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otra sentido 3’ ® 5’.
Pares de
bases del
ADN:
La formación
específica de
enlaces de
hidrógeno
entre G y C y
entre A y T
genera los
pares de
bases
complementa
rias
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Una corta sección de la doble hélice de ADN
Las hebras
son
antiparalelas,
pues una de
ellas tiene
sentido 5’ ®
3’, y la otra
sentido 3’ ®
5’.
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ARN – ÁCIDO RIBONUCLEÍCO
El ácido ribonucleíco se forma por la
polimerización de ribonucleótidos. Estos
a su vez se forman por la unión de:
• a) un grupo fosfato.
• b) ribosa, una aldopentosa cíclica y
• c) una base nitrogenada unida al
carbono 1’ de la ribosa, que puede ser
citocina, guanina, adenina y uracilo.
Esta última es una base similar a la
timina.
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• En general los ribonucleótidos se unen
entre sí, formando una cadena simple,
excepto en algunos virus, donde se
encuentran formando cadenas dobles.
• La cadena simple de ARN puede plegarse
y presentar regiones con bases
apareadas, de este modo se forman
estructuras secundarias del ARN, que
tienen muchas veces importancia
funcional, como por ejemplo en los ARNt
(ARN de transferencia).
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Se conocen tres tipos principales de
ARN y todos ellos participan de una u
otra manera en la síntesis de las
proteínas. Ellos son:
• ARN mensajero (ARNm)
• ARN ribosomal (ARNr)
• ARN de transferencia (ARNt).
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ARN MENSAJERO (ARNm)
• Consiste en una molécula lineal de nucleótidos
(monocatenaria), cuya secuencia de bases es
complementaria a una porción de la secuencia
de bases del ADN.
• El ARNm dicta con exactitud la secuencia de
aminoácidos en una cadena polipeptídica en
particular. Las instrucciones residen en tripletes
de bases a las que llamamos codones. Son los
ARN más largos y pueden tener entre 1000 y
10000 nucleótidos
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ARN RIBOSOMAL (ARNr)
• Este tipo de ARN una vez transcripto,
pasa al nucleolo donde se une a
proteínas. De esta manera se forman las
subunidades de los ribosomas.
Aproximadamente dos terceras partes de
los ribosomas corresponde a sus ARNr.
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ARN DE TRANSFERENCIA
(ARNt)
• Este es el más pequeño de todos, tiene
aproximadamente 75 nucleótidos en su cadena,
además se pliega adquiriendo lo que se conoce
con forma de hoja de trébol plegada. El ARNt se
encarga de transportar los aminoácidos libres
del citoplasma al lugar de síntesis proteica. En
su estructura presenta un triplete de bases
complementario de un codón determinado, lo
que permitirá al ARNt reconocerlo con exactitud
y dejar el aminoácido en el sitio correcto. A este
triplete lo llamamos anticodón.
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Molécula de ARNt
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El ADN y el ARN se diferencian:
• 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
• la configuración espacial del ADN es la de un
doble helicoide, mientras que el ARN es un
polinucleótido lineal monocatenario, que
ocasionalmente puede presentar apareamientos
intracatenarios
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Diferencias estructurales entre el DNA y el RNA
pentosa
bases nitrogenadas
DNA
RNA
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estructura