Bases de la genética. ácidos nucleicos. modelo watson-crick

INTRODUCCIÓN
Nuestros modernos conceptos de genética se originaron del redescubrimiento de las leyes de Mendel en 1900. Desde entonces, los genetistas han tratado de determinar la estructura física y la composición química de las unidades hereditarias (los genes) y descubrir los mecanismos por los cuales transfieren información biológica de una célula a otra y controlan el desarrollo ymantenimiento del organismo. Durante la primera mitad del siglo actual se ha aprendido mucho acerca de la complejidad de la estructura molecular de las proteínas. Como resultado de ello, casi todos los bioquímicos sugieren que cualquier unidad biológica compleja con tan marcada especificidad como el gen debe ser también proteína. Pero se tropezó con una gran dificultad para explicar cómo lasmoléculas de proteínas podrían reproducirse como los genes deben hacerlo con cada división celular. El concepto de que la información genética es transferida por moléculas de ácido nucleico, en vez de moléculas de proteínas, se ha ido desarrollando gradualmente, pero está ya, perfectamente comprobado.

Origen del “Dogma Central”
Hace más de un siglo Friedrich Miescher aisló del núcleo de células de pusuna nueva clase de compuesto químico al que denominó “nucleìna”. Estas sustancias, llamadas posteriormente ácidos nucleicos, eran de naturaleza acida y ricas en fosforo, y contenían carbono, oxigeno, hidrogeno, y nitrógeno. Análisis posteriores revelaron que existen 2 tipos de ácidos nucleicos: ácido desoxirribonucleico o ADN, presente en el núcleo y ácido ribonucleico o ARN, presente en elnúcleo y el citoplasma. Phoebus Levene demostró que el ADN se compone de: cuatro bases nitrogenadas: dos purinas (adenina y guanina) y dos pirimidinas (citosina y timina); un azúcar de cinco carbonos, desoxirribosa, y grupos fosfatos. Levene demostró que la base purina está ligada al azúcar por un enlace glucosìdico y el azúcar está ligado al fosfato por un enlace éster. La combinaciónbase-azúcar-fosfato constituye la unidad básica, llamada nucleótido, del ácido nucleico. Hay 4 tipos de desoxinucleòtidos en el ADN, cada uno contiene uno de los 4 tipos de bases nitrogenadas. Levene afirmó incorrectamente que todos los ADN, de cualquier origen, se componen de cantidades iguales de estos 4 nucleótidos. Dichas moléculas simples no podían proporcionar la base para especificidad biológica delgen.
Nuestra creencia actual de que ADN y ARN son los agentes primarios de la transferencia de información biológica surgió gradualmente, culminando en 1953 con la proposición de James Watson y Francis Crick de un modelo de molécula de ADN que explicaba cómo podía transferir información y duplicarse. Esta propuesta estimuló una enorme actividad de investigación y condujo al actual “DogmaCentral” de la biología. Los genes se componen de ADN y están situados dentro de los cromosomas. Cada gene contiene información codificada en forma en una serie específica de nucleótidos purina y pirimidina dentro de su molécula de ADN. La unidad de información genética, llamada codón, es un grupo de 3 nucleótidos adyacentes que especifican un solo aminoácido en una cadena de polipéptidos. Así,el código genético es un código “tripleto”. La molécula de ADN consta de 2 cadenas complementarias de polinucleótidos arrolladas entre sí en una espiral regular y unidas por enlaces de hidrogeno entre pares específicos de bases purinas y pirimidina. La molécula de ADN se duplica cuando las 2 tiras de la espiral se separan y cada una actúa como un modelo para la formación de una nueva tiracomplementaria. Cada par de tiras, uno antiguo y otro nuevo, se arrolla al otro formando 2 espirales hijas.

Constituyentes del ADN
Los análisis de Levene han sugerido que el ADN, se compone de 4 nucleótidos en cantidades equivalentes. Pero durante la década de los cuarenta, Erwin Chargaff y sus colegas demostraron con claridad que las diferentes bases nitrogenadas no se encuentran en iguales...