Bases Moleculares Herencia

GENÉTICA CAPÍTULO 1 Prof. Ramsés Salas Asencios

BASES MOLECULARES DE LA HERENCIA
COMPOSICIÓN DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS Los dos tipos de ácido nucleico (ADN y ARN) son polímeros cuyas unidades estructurales se denominan nucleótidos. Estos nucleótidos a su vez están compuestos de tres elementos: Bases nitrogenadas: Son compuestos cíclicos, cuyo esqueleto contiene además de carbono, átomos denitrógeno. Existen dos tipos de bases nitrogenadas: las purinas, con un anillo hexagonal fusionado a otro anillo pentagonal, y las pirimidinas, con un esqueleto hexagonal. Ambos tipos de bases nitrogenadas contienen dobles enlaces deslocalizados, lo cual genera un efecto de resonancia y le confiere a las bases la capacidad de absorber luz ultravioleta, en el rango de 260 nanómetros. De las purinas quehay en la naturaleza, sólo la adenina y la guanina son las únicas presentes en los ácidos nucleicos. De las pirimidinas, la selección natural escogió a la citosina y a la timina (ésta presente sólo en el ADN) y al uracilo (presente sólo en el ARN).

Azúcar: El azúcar presente en los nucleótidos es la ribosa (una pentosa), la cual es sintetizada únicamente dentro del llamado ciclo de la hexosamonofosfato (o también llamada vía de las pentosas fosfato). Para diferenciar los carbonos presentes en el azúcar de los que se encuentran en las bases nitrogenadas, se enumeran marcándolos con una comilla. Durante las vías de síntesis de nucleótidos la ribosa va a perder un hidroxilo a nivel del carbono 2’ por acción de la enzima ribonucleótido reductasa, generando la 2’-desoxiribosa, azúcarmodificada sólo presente dentro de la estructura del ADN. La unión de las bases nitrogenadas y la ribosa se hace a través de un enlace covalente conocido como enlace N-glucosídico, entre el carbono 1’ y el nitrógeno 1 de las pirimidinas o el 9 de las purinas, formándose de esta forma los nucleósidos.

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GENÉTICA CAPÍTULO 1 Prof. Ramsés Salas Asencios Grupo Fosfato: Los nucleósidos puedenfosforilarse a nivel del carbono 5’ con uno, dos o tres grupos fosfato, los cuales por su carácter electronegativo les confiere una naturaleza acídica a los compuestos resultantes, los llamados nucleótidos. Ni las bases nitrogenadas, ni los nucleósidos tienen carga alguna, pero los nucleótidos tienen carga negativa, por lo cual todos los ácidos nucleicos van a tener también carga negativa. Tanto a nivel denucleósidos como de nucleótidos, los nombres de estos compuestos cambiarán un poco (Tabla 1). Base Nitrogenada PURINAS PIRIMIDINAS Adenina Guanina Citosina Uracilo Timina Nucleótido Por su naturaleza Por el número de ácida grupos fosfato Ác. Adenílico AMP, ADP, ATP Ác. Guanílico GMP, GDP, GTP Ác. Citidílico CMP, CDP, CTP Ác. Uridílico UMP, UDP, UTP Ác. Timidílico TMP, TDP, TTP

NucleósidoAdenosina Guanosina Citidina Uridina Timidina

Los nucleótidos trifosfato tienen tres grupos negativos a este nivel. Para estabilizar su estructura limitando las fuerzas de repulsión entre estas tres cargas negativas, dos grupos fosfato se encontrarán neutralizadas por un átomo de magnesio. Por esta razón se considera al magnesio como un cofactor de todas las enzimas que trabajan con nucleótidostrifosfato. Los nucleótidos se unen entre sí a través del enlace fosfodiéster. Para la formación de este enlace, dos nucleótidos trifosfato se acercan lo suficiente para que se forme un enlace covalente entre el oxígeno del radical –OH del carbono 3’ del primer nucleótido, con el grupo fosfato asociado directamente al carbono 5’ del segundo nucleótido. En la formación de este enlace, entonces, sepierden los otros dos grupos fosfato del segundo nucleótido, quedando éste sólo con su grupo –OH 3’ libre. Si viniera un tercer nucleótido, éste se uniría al – OH 3’ del segundo nucleótido, y así sucesivamente. Por esa razón, se dice que las cadenas de ácidos nucleicos crecen en dirección 5’ 3’. Como es la única dirección en la cual van creciendo, entonces cada nucleótido insertado va a tener una...