ACIDOS NUCLEICOS
Los ácidos nucleicos son macromoléculas, polímeros formados por la repetición de monómeros llamados nucleótidos, unidos mediante enlaces fosfodiéster. Se forman, así, largas cadenas o polinucleótidos, lo que hace que algunas de estas moléculas lleguen a alcanzar tamaños gigantes (de millones de nucleótidos de largo).
El descubrimiento de los ácidos nucleicos se debe a Friedrich Miescher, quien en el año 1869aisló de los núcleos de la célula una sustancia ácida a la que llamó nucleína, nombre que posteriormente se cambió a ácido nucleico. Posteriormente, en 1953, James Watson y Francis Crick descubrieron la estructura del ADN, empleando la técnica de difracción de rayos X.
Existen solo dos tipos de ácidos nucleicos:
El ADN (ácido desoxirribonucleico) y el ARN (ácido ribonucleico) y están presentes en todas las células.
Su función biológica no quedó plenamente confirmada hasta que Avery y sus colaboradores demostraron en 1944 que el ADN era la molécula portadora de la información genética.
Los ácidos nucleicos tienen al menos dos funciones:
- Trasmitir las características hereditarias de una generación a la siguiente
- Dirigir la síntesis de proteínas específicas.
Tanto la molécula de ARN como la molécula de ADN tienen una estructura de forma helicoidal.
Químicamente, estos ácidos están formados, como dijimos, por unidades llamadas nucleótidos: cada nucleótido a su vez, está formado por tres tipos de compuestos:
- Una pentosa o azúcar de cinco carbonos: se conocen dos tipos de pentosas que forman parte de los nucleótidos, la ribosa y la desoxirribosa, esta última se diferencia de la primera por que le falta un oxígeno y de allí su nombre. El ADN sólo tiene desoxirribosa y el ARN tiene sólo ribosa, y de la pentosa que llevan se ha derivado su nombre, ácido desoxirribonucleico y ácido ribonucleico, respectivamente.
- Una base nitrogenada: que son compuestos anillados que contienen nitrógeno. Se pueden identificar cinco de ellas: adenina, guanina, citosina, uracilo y timina.
- Un radical fosfato: es derivado del ácido fosfórico (H3PO4-).
El ADN y el ARN se diferencian porque:
- 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, que ocasionalmente puede presentar apareamientos intracatenarios.
ESTRUCTURAL GENERAL
Las bases nitrogenadas pueden ser Púricas o Pirimidínicas.
El ADN tiene dos purinas: Adenina (A) - Guanina (G)
dos pirimidinas: Citosina (C) - Timina (T)
El ARN tiene dos purinas: Adenina (A) - Guanina (G)
dos pirimidinas: Citosina (C) - Uracilo (U)
FUNCIONES BIOLÓGICAS DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS
Las funciones biológicas de los ácidos nucleicos pueden resumirse en el almacenamiento y transmisión de la información genética.
El ADN se encuentra en el núcleo de las células y almacena toda la información necesaria para el funcionamiento y desarrollo del ser vivo. El mensaje genético puede pasar a la descendencia gracias a que los ácidos nucleicos son capaces de autoduplicarse, es decir, de sacar copias exactas de sí mismos.
El ARN tiene funciones relacionadas con la transmisión de la información contenida en el ADN. Este ácido nucleico se ocupa de «interpretar» la información del ADN, transportarla al citoplasma y dirigir la síntesis de proteínas de acuerdo con las instrucciones contenidas en la información genética.
- Trascripción
El primer paso, llamado trascripción, implica copiar la secuencia de ADN en la forma de ARN mensajero (ARNm) la cual es una molécula muy similar al ADN. Al igual que el ADN, el ARNm contiene 4 bases nucleotídicas, pero en el ARNm la base uracilo (U) reemplaza a la tiamina (T). El ARNm sigue esencialmente las mismas reglas que el ADN para formar los pares de bases: G forma un par con C y A forma otro par con U.
La molécula de ARNm transporta la información para hacer una proteína desde el núcleo de la célula, donde se encuentra el ADN, hacia el citoplasma, donde se ubica la maquinaria para hacer proteínas.
- Traducción
El segundo paso en la producción de una proteína es llamado traducción. En el citoplasma, la información en el ARNm es traducida por la maquinaria celular productora de proteínas, llamada ribosoma, la cual ensambla las proteínas.
Los ribosomas usan Código Genético Universal (el cual se muestra debajo) para determinar la secuencia de aminoácidos codificada por el ARNm. Solamente la información contenida entre las señales de inicio (AUG) y terminación (UAA, UAG o UGA) de una molécula de ARNm es usada para producir una secuencia de aminoácidos. Después de la señal de inicio (AUG), el ribosoma lee tres nucleótidos a la vez. Cada grupo de tres nucleótidos, o codón, especifica un aminoácido en particular.
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