Introducción a la bioloía molecular

INTRODUCCIÓN A LA BIOLOGIA MOLECULAR
I- ÁCIDOS NUCLEICOS. Los ácidos nucleicos (AN) son macromoléculas formadas por asociación de nucleótidos. Estas macromoléculas tienen una importancia capital en la fisiología de la célula, ya que participan en la conservación y transmisión de la información genética de generación en generación (herencia) y, además, son fundamentales para que dicha informaciónse exprese a través de la formación de proteínas. A- Nucleótidos Los nucleótidos son moléculas que forman parte de los ácidos nucleicos y que, además, pueden actuar como transportadores de energía (ADP, ATP), como coenzimas (NAD+/NADH) y como segundos mensajeros (ej AMPc). 1- Composición. Están formados por la unión de una base nitrogenada, una pentosa y una molécula de ácido fosfórico (grupofosfato). La unión de los dos primeros elementos sin el tercero forma lo que se llama un nucleósido. Las bases nitrogenadas de los nucleótidos proceden de unos compuestos cíclicos llamados purina y pirimidina. Las bases derivadas del anillo de purina son la adenina y la guanina. Las derivadas del anillo de pirimidina son la timina, uracilo y citosina. Las pentosas que forman parte de las moléculas denucleótidos son la ribosa y la desoxirribosa, lo que da lugar a la existencia de ribonucleótidos y desoxirribonucleótidos. Estos azúcares unen su carbono 1 con un N de las bases nitrogenadas. Por otra parte, unen su carbono 5 con el grupo fosfato. Dependiendo de que dicho carbono 5 se una a uno, dos o tres grupos fosfato, tendremos los nucleótidos monofosfato, difosfato y trifosfato.

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2-Funciones. Los ribonucleótidos trifosfato (ATP, GTP, CTP, UTP), así como los desoxirribonucleótidos trifosfato (dATP, dGTP, dCTP, dTTP) son los precursores que utilizan las células para la síntesis de los ácidos nucleicos. Por otra parte, estos nucleótidos trifosfato actúan también como transportadores de grupos fosfato. Esta transferencia está asociada a un cambio de energía química en lamolécula. Así, el nucleótido ATP (ATP  ADP +P + energía) actúa como “moneda de cambio energético” en las reacciones celulares. Aunque el sistema ATP/ADP es el más importante, las intrerconversiones de los otros nucleótidos (GTP/GDP, CTP/CDP…) también llevan aparejados cambios energéticos. Los nucleótidos también forman parte de varios coenzimas (NAD+, NADP+, FAD+) que intervienen en reacciones detransferencia de electrones (por lo que se transforman en NADH, FADH, NADPH) Por último, existen nucleótidos que experimentan procesos de ciclación (AMPc, GMPc) y que actúan como segundos mensajeros en la acción hormonal dentro de las células.

B- Oligonucleótidos y polinucleótidos. La unión entre el grupo hidroxilo (-OH) del carbono 3 del azúcar de un nucleótidos y el grupo fosfato situado en elcarbono 5 de otro nucleótido da lugar a un dinucleótido. La unión de varios nucleótidos en número igual o inferior a 10 constituye un oligonucleótido, y si el número es superior da lugar a un polinucleótido. Existen dos variantes de polinucleótidos, según tengan en su composición ribosa o desoxirribosa, denominándose ácido ribonucleico (ARN) o ácido desoxirribonucleico (ADN) respectivamente.

1-Ácido desoxirribonucleico (ADN, DNA) Es el responsable de la herencia, almacenamiento y transmisión de información genética de generación en generación. Se localiza en el núcleo celular de la célula eucariota o libre en el citoplasma de las células procariotas. En ambos casos está asociado a proteínas para formar cromatina

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o cromosomas, según que la molécula de ADN esté en forma dispersa ocondensada respectivamente. También podemos encontrar ADN en las mitocondrias, ADN que se hereda exclusivamente por vía materna. El ADN fue descubierto en 1869 por Meischer, pero su estructura permaneció sin desentrañar hasta 1953, año en que Watson y Crack elaboraron un modelo de estructura que se conoce como de la doble hélice. De acuerdo con este modelo, el ADN celular se dispone en forma de...