Ácidos nucleicos y ADN

Los ácidos nucleicos son compuestos químicos de gran importancia biológica; todos los organismos vivos contienen ácidos nucleicos en forma de ADN y ARN (respectivamente, ácido desoxirribonucleico y ácido ribonucleico). Los ácidos nucleicos son moléculas muy importantes porque ejercen un control primario sobre los procesos de la vida vital en todos los organismos.

Todo sugiere que los ácidos nucleicos han desempeñado un papel idéntico desde las primeras formas de vida primitivas que podrían sobrevivir (como las bacterias).

En las células de los organismos vivos, el ADN está presente sobre todo en los cromosomas (en las células en división) y en la cromatina (en las células intercinéticas).

También está presente fuera del núcleo (en particular en las mitocondrias y en los plástidos, donde cumple su función como centro de información para la síntesis de parte o la totalidad del orgánulo).

El ARN, por otro lado, está presente tanto en el núcleo como en el citoplasma: en el núcleo está más concentrado en el núcleo; En el citoplasma, está más concentrado en polisomas.

La estructura química de los ácidos nucleicos es bastante compleja; están formados por nucleótidos, cada uno de los cuales (como hemos visto) está formado por tres componentes: hidrato de carbonato (pentosa), base nitrogenada (purina o pirimidina) y ácido fosfórico.

Los ácidos nucleicos son, por lo tanto, polinucleótidos largos, resultantes del encadenamiento de unidades llamadas nucleótidos. La diferencia entre el ADN y el ARN se encuentra en la pentosa y la base. Hay dos tipos de pentosas, una para cada tipo de ácido nucleico:

1) Ribosa en ARN;

2) Dessosiribose en el ADN.

También con respecto a las bases debemos repetir la distinción; Las bases de pirimidina incluyen:

1) citosina;

2) Timina, presente solo en el ADN;

3) Uracilo, presente solo en ARN.

Las bases de purina, por otro lado, consisten en:

1) Adenina

2) Guanina.

Resumiendo, encontramos en el ADN: Citosina - Adenina - Guanina - Timina (CAGT); mientras que en el ARN tenemos: Citosina - Adenina - Guanina - Uracilus (CAGU).

Todos los ácidos nucleicos tienen la estructura de cadena polinucleotídica lineal; La especificidad de la información viene dada por la diferente secuencia de las bases.

Estructura de ADN

Los nucleótidos de la cadena de ADN están unidos por un enlace éster entre el ácido fosfórico y el ácido pentosa; el ácido está unido al carbono 3 de la nucleótido pentosa y al carbono 5 del siguiente; en estos enlaces utiliza dos de sus tres grupos ácidos; El grupo ácido restante da el carácter ácido a la molécula y permite formar enlaces con proteínas básicas.

El ADN tiene una estructura de doble hélice: dos cadenas complementarias, una de las cuales "desciende" y la otra "se eleva". Esta disposición corresponde al concepto de cadenas "antiparalelas", es decir, paralelas pero con direcciones opuestas. Partiendo de un lado, una de las cadenas comienza con un enlace entre el ácido fosfórico y el carbono 5 de la pentosa y termina con un carbono 3 libre; Mientras que la dirección de la cadena complementaria es opuesta. También vemos que los enlaces de hidrógeno entre estas dos cadenas ocurren solo entre una base de purina y una pirimidina y viceversa, es decir, entre Adenina y Timina y entre Citosina y Guanina, y viceversa; los enlaces de hidrógeno son dos en el par AT, mientras que en el par GC los enlaces son tres. Esto significa que el segundo par tiene mayor estabilidad.

Reduplicación de ADN

Como ya se mencionó con respecto al núcleo intercinético, el ADN se puede encontrar en las fases "autosintética" y "alosintética", es decir, que se dedican respectivamente a sintetizar pares de uno mismo (autosíntesis) u otra sustancia (ARN: alosíntesis). en este sentido se divide en tres fases, llamadas G1, S, G2 . En la fase G1 (en la que G puede tomarse como crecimiento inicial, crecimiento) la célula sintetiza, bajo el control del ADN nuclear, todo lo que se necesita para su propio metabolismo. En la fase S (en la que S representa la síntesis, es decir, la síntesis del nuevo ADN nuclear), se lleva a cabo la reduplicación del ADN. En la fase G2, la célula reanuda el crecimiento, preparándose para la siguiente división.

VEMOS BREVEMENTE LOS FENÓMENOS QUE SE REALIZAN EN LA ETAPA S

En primer lugar, podemos representar las dos cadenas antiparalelas como si ya estuvieran "despulizadas". Desde un extremo, los enlaces entre los pares de bases (A - T y G - C) se rompen, y las dos cadenas complementarias se alejan (la comparación de la apertura de un "flash" es adecuada). En este punto, una enzima ( ADN-polimerasa ) "fluye" a lo largo de cada cadena única, favoreciendo la formación de enlaces entre los nucleótidos que la componen y los nuevos nucleótidos (previamente "activados" con energía producida por el ATP) que prevalecen en el carioplasma. Para cada adenina, una nueva timína está necesariamente vinculada, y así sucesivamente, formando gradualmente una nueva cadena doble de cada cadena individual.

La ADN polimerasa parece actuar in vivo indistintamente en las dos cadenas, cualquiera que sea la "dirección" (de 3 a 5 o viceversa). De esta manera, cuando se haya cruzado toda la cadena doble original de ADN, habrá dos Doble cadena, exactamente igual que el original. El término que define este fenómeno es "reduplication semiconservatíva", donde "reduplication" concentra la duplicación significativa de la copia cuantitativa y exacta, mientras que "semiconservative" recuerda el hecho de que, para cada nueva cadena doble de ADN, solo una cadena es neosintética.

El ADN contiene información genética, que se transmite al ARN; este último a su vez lo transmite a las proteínas, regulando así las funciones metabólicas de la célula. Como consecuencia, todo el metabolismo está directa o indirectamente bajo el control del núcleo.

La herencia genética que encontramos en el ADN está destinada a proporcionar proteínas específicas a la célula.

Si los tomamos en pares, las cuatro bases darán 16 combinaciones posibles, es decir, 16 letras, que no son suficientes para todos los aminoácidos. Si, por el contrario, los llevamos a los trillizos, habrá 64 combinaciones, que pueden parecer demasiadas, pero que, en realidad, están en uso, ya que la ciencia ha descubierto que los diferentes aminoácidos están codificados por más de un trío. Por lo tanto, se obtiene la traducción de las 4 letras de las bases nitrogenadas de los nucleótidos a las 21 de los aminoácidos; sin embargo, antes de la «traducción», está la «transcripción», aún dentro de las cuatro letras, es decir, el pasaje de la información genética de las 4 letras del ADN a las 4 letras del ARN, teniendo en cuenta que, en lugar de la Tímido (ADN), hay uracilo (ARN).

El proceso de transcripción ocurre cuando, en presencia de ribonucleótidos, de enzimas (ARN-polimerasa) y de energía contenida en las moléculas de ATP, la cadena de ADN se abre y el ARN se sintetiza, lo que es una reproducción fiel de la información genética. Contenida en ese tramo de cadena abierta.

Hay tres tipos principales de ARN y todos se originan a partir de ADN nuclear: