Estructura y Función del ADN y ARN

Modelo de doble hélice ADN-B

El modelo de la estructura del ADN en forma de doble hélice dextrógira fue propuesto por James Watson y Francis Crick. Sus características principales son:

• Las cadenas polinucleótidas son antiparalelas, quedando enfrentadas por sus bases para unirse mediante puentes de hidrógeno (PdH).
• Las secuencias de bases son complementarias: Adenina (A) se une a Timina (T) y Guanina (G) se une a Citosina (C).
• Las bases púricas (A y G) están enfrentadas a las pirimidínicas (T y C). Los pares A=T tienen 2 PdH y los pares G≡C tienen 3 PdH (siendo estos últimos más fuertes y estables).
• El enrollamiento entre las dos hebras de la doble hélice es dextrógiro y plectonémico.

Desnaturalización del ADN

La desnaturalización del ADN se produce cuando el incremento de temperatura, la variación del pH o las condiciones iónicas rompen los puentes de hidrógeno entre las bases nitrogenadas. Esto provoca la separación de las dos cadenas de ADN sin afectar los enlaces covalentes fosfodiéster. Es un proceso reversible, ya que el ADN puede recuperar su forma de doble hélice si las cadenas son complementarias o al menos existen tramos largos de complementariedad. La hibridación de hélices bicatenarias no naturales (ADN-ADN y ADN-ARN) se utiliza para conocer el grado de relación genética entre dos ADN y así poder estudiar las relaciones filogenéticas entre las especies.

ARN Mensajero

Cada ARNm contiene la información para la síntesis de una proteína determinada.

• En procariotas, el extremo 5' tiene un grupo trifosfato.
• En eucariotas, el extremo 5' tiene una caperuza compuesta por metil-guanosina y en el extremo 3' una cola formada por un fragmento de unos 150-200 nucleótidos de adenina (cola de Poli A).

ARN Ribosómico

Son moléculas con estructura secundaria y terciaria que se unen a más de 70 proteínas para formar las subunidades ribosómicas.

• En eucariotas: subunidades 28S, 18S, 5.8S y 5S.
• En procariotas: subunidades 23S, 16S y 5S.

ARN de Transferencia

Son moléculas pequeñas con estructura secundaria y terciaria que transportan los aminoácidos hasta los ribosomas durante la síntesis de proteínas.

Nucleótidos

Un nucleótido es la molécula resultante de la unión mediante un enlace éster de una molécula de ácido fosfórico con el alcohol del carbono 5' de la pentosa de un nucleósido. Algunas de sus funciones son:

• Formar enlaces ricos en energía con otros grupos fosfatos, dando lugar a los nucleótidos difosfato y trifosfato. Estos pueden portar energía almacenada en sus enlaces y son fácilmente hidrolizables.
• Establecer un segundo enlace éster con el alcohol en posición 3' para formar AMP cíclico, que actúa como segundo mensajero.
• Unirse a un grupo fosfato de otro mononucleótido o de otra sustancia para formar nucleótidos no nucleicos, que actúan como coenzimas.

Diferencias entre ADN y ARN

• PENTOSAS: El ARN tiene ribosa y el ADN desoxirribosa.
• BASES NITROGENADAS: En el ADN se encuentran las bases A, G, C y T, mientras que en el ARN se encuentran A, C, G y U (Uracilo).
• ESTRUCTURA: El ADN tiene una estructura bicatenaria, mientras que el ARN es monocatenario.
• FUNCIÓN: El ADN se encarga de la replicación, el almacenamiento de información genética y la transcripción. El ARN actúa como mensajero, transportando la información genética del ADN a los ribosomas para la síntesis de proteínas.