Biologia

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BIOLOGÍA II

GENÉTICA MOLECULAR

Una vez que se aceptó al ADN como el material genético debido a las numerosas pruebas aportadas por la experimentación, la atención se concentro en conocer la estructura molecular y el funcionamiento de este compuesto.

Estructura de ADN
En abril de 1953, James Watson y Francis Crick, investigadores de la universidad de Cambridge, Inglaterra, publicaron enla revista Nature, un modelo acerca de la estructura y la multiplicación del ADN. Tomaron como base fotografías de moléculas de ADN sometidas a la técnica de difracción de rayos X.El modelo de la molécula de ADN de Watson y Crick resultó ideal para explicar el comportamiento del material genético. Con base en él, se han logrado grandes avances en genética y nunca ha sido necesario modificarlo. Yfue en la década de los cincuenta cuando nació la genética molecular.Los componentes químicos del ADN son tres:   

La desoxirribosa Ácido fosfórico Las bases nitrogenadas

La desoxirribosa es un azúcar monosacárido formado por un anillo de 5 carbonos. El tipo de ácido fosfórico que se encuentra en el ADN es concretamente el ácido ortofosfórico. Las bases nitrogenadas son compuestosheterocíclicos que gracias al sistema de dobles enlaces conjugados que poseen en sus anillos tienen un carácter aromático. Los compuestos originarios de los que derivan son la purina y la pirimidina. La adenina y la guanina son derivadas de la purina mientras que la citocina y la timina se derivan de la pirimidina. Todas estas bases nitrogenadas se obtienen por adición de diferentes grupos funcionalesen distintas posiciones de los anillos de la purina o de la pirimidina (por ejemplo la adenina es la 6-amino-purina). Las características químicas de estos grupos funcionales les permiten participar en la formación de puentes de hidrógeno, lo que resulta crucial para la función biológica de los ácidos nucleicos.

Guanina Adenina Citocina Timina

Poseen dos anillos. Se sintetizan a partir delcompuesto orgánico purina

Poseen un solo anillo. Se sintetizan a partir del compuesto orgánico pirimidina

Figura 1. Compuestos químicos de los ácidos nucléicos. a) azucar, b) ácido fosfórico y c) bases nitrogenadas.

Nucleótidos y nucleósidos La unión química entre la base nitrogenada y la pentosa dan lugar a unos compuestos denominados nucleósidos esta unión se dan entre el carbono 1’ dela pentosa y uno de los átomos de nitrógeno de la base nitrogenada, el de la posición 1 si esta es pirimidica o el de la posición 9 si esta es púrica Los nucleótidos resultan de la unión entre la pentosa de un nucleósido con la molécula de ácido fosfórico. Esta unión, en la que se libera una molécula de agua, puede producirse en cualquiera de los grupos hidroxilo libres de la pentosa, pero comoregla general tiene lugar en el que ocupa la posición 5’.

Figura 2. Estructura de un nucleósido y un nucleótido.

La desoxirribosa se une con la base nitrogenada por su carbono 1 y con el ácido fosfórico por su carbono 5’.

Poli nucleótido Los nucleótidos se unen entre sí para formar un polinucleótido. La unión se efectúa entre el grupo OH (hidroxilo) del carbono 3’ de una molécula de azúcardel primer nucleótido y el grupo fosfato unido al carbono 5’ de la molécula del azúcar del siguiente nucleótido. Químicamente se conoce como enlace 3’ 5’ fosfodiéster. El ADN está formado por cuatro tipos de nucleótidos, puesto que tienen cuatro bases nitrogenadas diferentes. Los millones de combinaciones que pueden ocurrir con los cuatro tipos de nucleótidos a lo largo de las cadenas del ADN,encierran la “clave de la vida “en nuestro planeta.

Figura 3. Estructura de un poli nucleótido. Observa que la unión se efectúaentre el grupo OH del carbono 3’ de la molécula de azúcar del primer nucleótido y el grupo fosfato unido al carbono 5’ de la molécula de azúcar del siguiente nucleótido.

La molécula de ADN está formada por dos cadenas de poli nucleótidos que se enlazan hacia la...
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