Acidos nucleicos

A. Introducción
Estructura Primaria.
En todas las células vivas hay ácidos nucleicos; en su mayoría están
constituyendo las nucleoproteínas, complejos formados por proteínas básicas (protaminas
e histonas) y ácidos nucleicos. Desde que Miescher aislara por vez primera una
nucleoproteína, en 1869, se han puesto a prueba numerosas técnicas para separar los
ácidos nucleicos de las proteínas alas que están unidas. Se sabe que no todos los ácidos
nucleicos son iguales; en los tejidos constituidos por células provistas de grandes núcleos,
como el Timo, predomina un tipo de ácido nucleico, llamado antes ácido timonucleico;
en otras células, que tienen núcleos diminutos, como las levaduras, predomina un tipo
distinto: ácido nucleico de levadura. Estos dos tipos de ácidos nucleicos sedenominan
hoy, atendiendo a su composición química, ácido desoxirribonucleico (ADN) y
ribonucleico (ARN) respectivamente.
El ADN está fundamentalmente compuesto de fosfato, las bases púricas: adenina
y guanina, las bases pirimídicas: uracilo; en lugar de la timina y el azúcar 2-desoxi-dribosa.
El ARN difiere del ADN por contener la base pirimídicas uracilo en lugar de la
timina y el azúcar2-desoxi-d-ribosa.
Los datos que hoy poseemos ponen de manifiesto la existencia de una fórmula
química básica, común a ambos tipos de ácidos nucleicos y consistente en una cadena o
esqueleto constituido por grupos alternados de fosfato de azúcar furanosa unidos por
enlaces regulares 3’5’fosfodiester. Las bases púricas o pirimídicas se une a este esqueleto
o cadena de azúcar – fosfato a travésde enlaces Beta – N – glicósilo en la posición 1’de
la ribosa o de la desoxirribosa.
A cada sub-unidad estructural, formada por una base nitrogenada y un azúcar, se
le denomina nucleósido. A estos que contienen un fosfato en las posiciones 2’, 3’ ó 5’ se
les llama nucleótidos (el número seguido del signo (‘) indica la posición en la base. A los
compuestos formados por asociación de dos o másnucleótidos, constituyendo pequeñas
moléculas, se les denomina oligonucleótidos.
Estructura Secundaria.
Los diversos estudios fisioquímicos del ADN en solución acuosa han demostrado
que se trata de un polímero del elevado peso molecular (5 x 10 elevado a la sexta
potencia) y que ofrece una configuración mas bien rígida y distendida. Entra las
consecuencias de su elevado peso molecular de larigidez de sus moléculas destaca la
elevada viscosidad de las soluciones acuosas de ADN. Solución con 10 – 4 g/ml de ADN,
es dos veces más viscosa que el agua. Otra consecuencia de las citadas propiedades de la
molécula de ADN es la gran finalidad con que las fuerzas de fricción (agitación a gran
velocidad, paso a través de una pipeta o jeringa) reducen su peso molecular por rotura de
sucadena. Es prácticamente imposible obtener a partir de material biológico ADN sin
que tenga cierto grado de fricción, por lo que es muy probable que los pesos moleculares
del ADN aislado ( 5 -10 a la sexta potencia) tengan poco que ver con el tamaño de la
molécula del ADN en Vitro.
El ADN fibroso aislado tiene un modelo de difracción de rayos X muy neto,
indicio experimental directo de unaestructura secundaria muy regular. Watson y Crack
propusieron en 1953 una estructura secundaria del ADN, que dedujeron de éstos modelos
de difracción de rayos X, y que estaban de acuerdo con las observaciones de Chargaff
(4), mostrando que ciertos pares de base de ADN, se presentan en cantidades
equimoleculares. Esta estructura de Watson y Crack está constituida por dos cadenas de
ADN que seenrollan helicoidalmente en torno a un eje central común, originando una
molécula de cadena doble y de unos 20 Amgstron de diámetro. Las cadenas de azúcarfosfato
están situadas en la parte externa de estas hélices orientadas con dirección de
enrollamiento a la derecha; las bases púricas y pirimídicas se encuentran enlazadas por
puentes de hidrógeno, en la parte interna de las citadas hélices, con...