UNIDAD II ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DEL MATERIAL GENETICO

2.1.  ESTRUCTURA QUÍMICA Y FÍSICA DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS: ADN Y ARN

Un ácido nucleico es un producto químico compuesto, en el sentido de que está formado por elementos individuales, cada uno de ellos con una estructura común que los identifica, del mismo modo que en una cadena podemos identificar cada uno de sus eslabones, o en un tren sus vagones. En química, a estas cadenas compuestas se las llaman polímeros (poli = mucho, mero = parte), y a cada una de sus unidades individuales, monómeros (mono = uno, mero = parte). A cada monómero, en el caso de los ácidos nucleicos, se le denomina nucleótido, y son los nucleótidos los eslabones (monomeros) de los ácidos nucleicos. Con esto también se podría decir que un ácido nucleico es un polinucleótido (un polímero de nucleótidos).
 
 GRUPO FOSFATO

El grupo fosfato puede consistir hasta de 3 ácidos fosfóricos unidos entre sí en general, aunque en concreto para el ADN, es de sólo un único ácido fosfórico. El ácido fosfórico, es, en esencia, un átomo de fósforo central unido a cuatro de oxígeno que lo rodean. La forma general es H3PO4. Si vemos en la imágen de la izquierda están presentes unos átomos de hidrógeno que no hemos nombrado. En muchísimos compuestos químicos estos átomos de hidrógeno suelen estar de paso, que se pierden con facilidad, y el enlace que liberan es usado para unir el compuesto a otros compuestos, para formar polímeros por ejemplo.

Para el ADN en concreto, el átomo de hidrógeno del grupo hidroxilo inferior se pierde liberándose un enlace del oxígeno. Este enlace a su vez se une al enlace libre del carbono 5 de la 2-β-desoxirribosa de un nucleósido inferior; enlace liberado también tras perderse el grupo hidroxilo que se une a dicho carbono. A su vez, el átomo de hidrógeno del grupo hidroxilo superior del ácido fosfórico se pierde para, del mismo modo, unirse al carbono 3 del 2-β-desoxirribosa de un nucleósido inferior tras perderse su correspondiente grupo hidróxilo.

El tercer átomo de hidrógeno se pierde para dejar que el monómero (y por inducción toda la cadena de ADN) tenga carga negativa para así unirse a las histonas del nucleo celular, que poseen cargas positivas. Las histonas son unas proteínas básicas que forman parte del núcleo celular y su misión es precisamente esa, anclar la cadena de ADN al núcleo celular tal y como acabamos de describir




BASES NITROGENADAS


Para finalizar, presentemos los productos químicos que definen y permiten diferenciar a una cadena de ADN de otra, las bases nitrogenadas. Una base nitrogenada es uno o varios anillos de carbono consecutivos, dónde algunos de los carbonos formantes han sido sustituidos por átomos de nitrógeno. Las bases nitrogenadas existentes en el ADN: adenina, guanina, citosina y timina, son a su vez, bases nitrogenadas derivadas de las bases nitrogenadas purina (la adenina y la guanina) y pirimida (citosina y timina). En el ARN, en vez de existir timina, existe uracilo (también derivada de la pirimida). En la segunda imágen del artículo se puede observar la estructura química de cada una de estas bases derivadas, y a su vez, a la izquierda, se presentan imágenes con la purina y la pirimida (los ángulos sin nombre son carbonos y sólo se ponen las moléculas de hidrógeno unidas a compuestos que no son carbono, por eso los únicos hidrógenos representados son los que se unen al nitrógeno; en el resto de carbonos existe un átomo de hidrógeno unido a él).
Así, por ejemplo, vemos que la citosina es una pirimida que ha sustituido el hidrógeno del carbono 4, por un grupo funcional amino (-NH2), y el hidrógeno del segundo, por un oxígeno, desplazándose consecuentemente todos los enlaces dobles en la citosina, es por ello que a la citosina también se la denomina 2-oxi-4-aminopirimidina. Del mismo modo, la timina se denomina 2,4-oxi-5-metilpirimidina (el metil o grupo metilo es -CH3); el uracilo, 2,4-oxipirimidina; la guanina, 2-amino-6-oxipurina y la adenina, 6-aminopurina.




La información con la que se fabrican las moléculas necesarias para el mantenimiento de las funciones celulares está guardada en una molécula de ácido nucleico llamada ácido desoxirribonucleico (ADN). En este apartado describiremos su estructura y explicaremos cómo se almacena dentro del núcleo celular.
En la década de los cincuenta, el campo de la biología fue convulsionado por el desarrollo del modelo de la estructura del ADN. James Watson y Francis Crick en 1953 demostraron que consiste en una doble hélice formada por dos cadenas.
El ADN es un ácido nucleico formado por nucleótidos. Cada nucleótido consta de tres elementos:

1. un azúcar: desoxirribosa en este caso (en el caso de ARN o ácido ribonucleico, el azúcar que lo forma es una ribosa),
2. un grupo fosfato y
3. una base nitrogenada

Si la molécula tiene sólo el azúcar unido a la base nitrogenada entonces se denomina nucleósido.


ESTRUCTURA QUIMICA DEL ARN

Las moléculas de ácido ribonucleico (ARN) son biopolímeros lineales formados por la polimerización de ribonucleótidos-5'-monofosfato de adenina, guanina, citosina y uracilo



ESTRUCTURA FISICA DEL ARN

El RNA esta constituido por una sola cadena de nucleotidos, no es una helice doble. Los ácidos ribonucleicos no sólo pueden tener información propia, sino que constituyen la herramienta para la conversión de la información contenida en el DNA en proteínas específicas.

El ARN celular es lineal y de hebra sencilla, pero en el genoma de algunos virus es de doble hebra. En los organismos celulares desempeña diversas funciones. Es la molécula que dirige las etapas intermedias de la síntesis proteica; el ADN no puede actuar solo, y se vale del ARN para transferir esta información vital durante la síntesis de proteínas (producción de las proteínas que necesita la célula para sus actividades y su desarrollo). Varios tipos de ARN regulan la expresión génica, mientras que otros tienen actividad catalítica. El ARN es, pues, mucho más versátil que el ADN

2.2 FUNCIÓN DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS.

- Duplicación del ADN

 - Expresión del mensaje genético:
 Transcripción del ADN para formar ARN_m y otros

- Traducción, en los ribosomas, del mensaje contenido en el  ARN_m a
proteinas.

ARNm: informativo: lleva la información del ADN a los ribosomas para producir proteínas.

*ARNr: funcional: se encarga de unir los aminoácidos en proteínas del ARNm.

*ARNt: funcional: transporta los aminoácidos al ribosoma.

*ARNsn: corta los intrones y exones en ARNm inmaduro en el núcleo.

*ARNsc: transporta proteínas citoplasmáticas

 FUNCION DEL ADN
gurada la informacion gentica replica la informacion ( se copi asi mismo) y controla el mecanismo de las celulas.