Composición química y estructura del ADN

Giselle Ferrer Veas

El ADN fué aislado por Meischer en 1869 de esperma de salmón y de pús de heridas abiertas. Dado que la encontró solamente en los núcleos, Meischer denominó a este compuesto nucleína. A posteriorise lo cambió a ácido nucléico y por último a ácido desoxirribonucleico(ADN).

El ADN fué aislado por Meischer en 1869 de esperma de salmón y de pús de heridas abiertas. Dado que la encontró solamente en los núcleos, Meischer denominó a este compuesto nucleína. A posteriorise lo cambió a ácido nucléico y por último a ácido desoxirribonucleico(ADN).

Robert Feulgen, en 1914, describió un método para revelar por tinción el ADN, basado en el colorante fucsina. Se encontró, utilizando este método, la presencia de ADN en el núcleo de todas las células eucariotas, específicamente en los cromosomas.

Robert Feulgen, en 1914, describió un método para revelar por tinción el ADN, basado en el colorante fucsina. Se encontró, utilizando este método, la presencia de ADN en el núcleo de todas las células eucariotas, específicamente en los cromosomas.

ácido desoxirribonucleico

ácido desoxirribonucleico

Ácido nucleicoÁcido nucleico

MacromoléculaMacromolécula

Contiene el material genético

Contiene el material genético

Polímero de nucleótidosPolímero de nucleótidos

POLINUCLEÓTIDOPOLINUCLEÓTIDO

Durante los años 20, el bioquímico P.A. Levene analizó los componentes del ADN. Encontró que contenía cuatro bases nitrogenadas: citosina, timina, adenina, y guanina; el azúcar desoxirribosa; y un grupo fosfato.

Durante los años 20, el bioquímico P.A. Levene analizó los componentes del ADN. Encontró que contenía cuatro bases nitrogenadas: citosina, timina, adenina, y guanina; el azúcar desoxirribosa; y un grupo fosfato.

El concluyó:1) que la unidad básica (nucleótido) estaba compuesta de una base pegada a un azúcar y que el fosfato también estaba pegado al azúcar y ,2) lamentablemente también concluyó erróneamente que las bases estaban en cantidades iguales y, que un tetranucleótido era la unidad repetitiva de la molécula.

El concluyó:1) que la unidad básica (nucleótido) estaba compuesta de una base pegada a un azúcar y que el fosfato también estaba pegado al azúcar y ,2) lamentablemente también concluyó erróneamente que las bases estaban en cantidades iguales y, que un tetranucleótido era la unidad repetitiva de la molécula.

Nucleósido = Pentosa + Base nitrogenada. Nucleótido = Pentosa + Base nitrogenada + Ácido fosfórico. Polinucleóotido = Nucleótido + Nucleótido + Nucleótido + ....

Estructura del ADN

Erwin Chargaff analizó las base nitrogenadas del ADN en diferentes formas de vida, concluyendo que, la cantidad de purinas no siempre se encontraban en proporciones iguales a las de las pirimidinas (contrariamente a lo propuesto por Levene), la proporción era igual en todas las células de los individuos de una especie dada, pero variaba de una especie a otra.

Erwin Chargaff analizó las base nitrogenadas del ADN en diferentes formas de vida, concluyendo que, la cantidad de purinas no siempre se encontraban en proporciones iguales a las de las pirimidinas (contrariamente a lo propuesto por Levene), la proporción era igual en todas las células de los individuos de una especie dada, pero variaba de una especie a otra.

PROPORCIONES DE LAS BASES NITROGENADAS: REGLAS DE CHARGAFF

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). (A+G) = (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.

Este resultado indicaba que los ácidos nucleicos no eran la repetición monótona de un tetranucleótido. Existía variabilidad en la composición de bases nitrogenadas. 

Mediante esta técnica de difracción de rayos X se obtuvieron los siguientes resultados:

Las bases púricas y pirimidínicas se encuentran unas sobre otras, apiladas a lo largo del eje del polinucleótido a una distancia de 3,4 A.

Las bases son estructuras planas orientadas de forma perpendicular al eje (Astbury, 1947).

El diámetro del polinucleótido es de 20 A y está enrollado helicoidalmente alrededor de su eje.

Cada 34 A se produce una vuelta completa de la hélice.

Existe más de una cadena polinucleotídica enrollada helicoidalmente (Wilkins et el. 1953, Frankling y Gosling, 1953).

Mediante esta técnica de difracción de rayos X se obtuvieron los siguientes resultados:

Las bases púricas y pirimidínicas se encuentran unas sobre otras, apiladas a lo largo del eje del polinucleótido a una distancia de 3,4 A.

Las bases son estructuras planas orientadas de forma perpendicular al eje (Astbury, 1947).

El diámetro del polinucleótido es de 20 A y está enrollado helicoidalmente alrededor de su eje.

Cada 34 A se produce una vuelta completa de la hélice.

Existe más de una cadena polinucleotídica enrollada helicoidalmente (Wilkins et el. 1953, Frankling y Gosling, 1953).

Muchos científicos se interesaron en descifrar la estructura del ADN, entre ellos, Francis Crick, James Watson, Rosalind Franklin, y Maurice Wilkins.

Muchos científicos se interesaron en descifrar la estructura del ADN, entre ellos, Francis Crick, James Watson, Rosalind Franklin, y Maurice Wilkins.

Watson y Crick ( laboratorio Cavendish, Cambridge, Inglaterra) integraron todos los datos disponibles en un intento de desarrollar un modelo de la estructura del ADN. Franklin tomó fotomicrografías de difracción de rayos X de cristales de ADN, que fueron la pieza clave del rompecabezas. Los datos que se conocían por ese tiempo eran :

1)que el ADN era una molécula grande también muy larga y delgada.

2) los datos de las bases proporcionados por Chargaff (A=T y C=G; purinas/pirimidinas=k para una misma especie).

3) los datos de la difracción de los rayos-x de Franklin y Wilkins (King's College de Londres).

4) los trabajos de Linus Pauling sobre proteínas ( forma de hélice mantenida por puentes hidrógeno), quién sugirió para el ADN una estructura semejante.  

Watson y Crick ( laboratorio Cavendish, Cambridge, Inglaterra) integraron todos los datos disponibles en un intento de desarrollar un modelo de la estructura del ADN. Franklin tomó fotomicrografías de difracción de rayos X de cristales de ADN, que fueron la pieza clave del rompecabezas. Los datos que se conocían por ese tiempo eran :

1)que el ADN era una molécula grande también muy larga y delgada.

2) los datos de las bases proporcionados por Chargaff (A=T y C=G; purinas/pirimidinas=k para una misma especie).

3) los datos de la difracción de los rayos-x de Franklin y Wilkins (King's College de Londres).

4) los trabajos de Linus Pauling sobre proteínas ( forma de hélice mantenida por puentes hidrógeno), quién sugirió para el ADN una estructura semejante.  

Basándose en estos dos tipos de datos Watson y Crick propusieron su Modelo de estructura para el ADN conocido con el nombre de Modelo de la Doble Hélice.

Las características del Modelo de la Doble Hélice son las siguientes: El ADN es una doble hélice enrollada helicoidalmente .

Cada hélice es una serie de nucleótidos unidos por enlaces fosfodiéster en los que un grupo fosfato forma un puente entre grupos OH de dos azúcares sucesivos (posiciones 3’ de un azúcar y 5’ del siguiente).

Las dos hélices se mantienen unidas mediante puentes o enlaces de hidrogeno producidos entre las bases nitrogenadas de cada hélice.

Las dos hélices por razones de complementaridad de las bases nitrogenadas son antiparalelas, teniendo secuencias de átomos inversas.

El diámetro de la doble hélice es de 20 A.

Las bases nitrogenadas son estructuras planas perpendiculares al eje de la doble hélice y están apiladas unas sobre otras a una distancia de 3,4 A. Cada 10 bases, cada 34 A se produce una vuelta completa de la doble hélice (360º).

La secuencia de bases nitrogenadas puede ser cualquiera, no existe ninguna restricción.

ADN ARN

Almacenamiento de la información,disponible en cualquier momento.

Considerado generalmente, como el intermediario entre la información almacenada en la secuencia de nucleótidos del ADN y las proteínas.

Transmisión de la información de generación en generación. Presenta una mayor estabilidad que el ARN.

En comparación con el ADN es muy fácilmente degradado por enzimas lo que le confiere poca estabilidad.

Forma cadenas dobles (bicatenario) que adoptan una morfología de hélice a similar a la de las proteínas.

Se encuentra en la célula monocatenario, es decir constituido por una sola cadena.

El azúcar que lo constituye es la pentosa desoxirribosa que carece de un oxígeno en el carbono 2, de ahí el nombre del ácido.

El azúcar que lo constituye es la pentosa ribosa que posee un OH en el carbono 2

Bases nitrogenadasPurinas: Adenina, Guanina.Pirimidinas:Timina, Citosina.

Bases NitrogenadasPurinas: Adenina, Guanina.Pirimidinas: Uracilo, Citosina.