Duplicacion

Biología Molecular

Lic. Marcelo F. Goyanes

Estructura del ADN
Breve reseña histórica Hasta casi la mitad del siglo XX una de las preguntas que mantenía ocupados a los investigadores en el campo de la Biología Molecular y Celular era ¿Qué molécula posee la información genética? La mirada apuntaba principalmente a dos macromoléculas: las Proteínas y el ADN. La molécula de ADN, por eseentonces, parecía demasiado simple para “encargarse” de tamaña tarea, ya que estaba constituida por solo cuatro componentes. El mismo Levene en la década del ´20 había aseverado que, como las muestras de ADN estudiadas poseían proporciones casi iguales de las cuatro Bases nitrogenadas, el ADN debía comportarse como un tetranucleótido, en el cual los ramilletes de a cuatro nucleótidos se repetían a lolargo de la molécula de manera más que monótona. Una molécula tan monótona y repetitiva no se acercaba en lo más mínimo a la idea de una verdadera portadora de la información genética. Fue hasta la década del ´50 que gracias a las experiencias y trabajos de Alfred D. Hershey y su colega Martha Chase se pudo comprobar, a través de estudios realizados con virus Bacterianos, que la informacióngenética era portada por la molécula de ADN. El broche de oro lo constituye el trabajo realizado por James Watson y Francis Crick quienes realizan el modelo del ADN que concordaba perfectamente con los hechos conocidos y ayudaría a explicar el papel biológico de esta molécula. No nos olvidemos que los dos jóvenes investigadores contaban ya con una suma de información más que relevante e imprescindiblepara el armado del modelo. Entre los datos más importantes con los que contaban podemos rescatar: Se sabía que la molécula de ADN era muy grande, larga y delgada. Compuesta por nucleótidos que contenían las bases nitrogenadas Adenina, Timina, Citosina y Guanina. Linus Pauling (1950) había demostrado que las cadenas de aminoácidos que componen las proteínas están dispuestas a menudo en forma deuna hélice y se mantienen con esa conformación gracias a las uniones puente de Hidrógeno que se forman entre los aminoácidos de los distintos giros de la hélice. Pauling había sugerido que la estructura del ADN podía ser semejante a la hélice que presentaban las proteínas. Los patrones de las fotografías del ADN, obtenidas hasta este momento, reflejaban los giros de una hélice de grandesdimensiones. Erwin Chargaff analizó el ADN y confirmó que las cantidades de las Bases Púricas eran iguales a las de las Bases Pirimídicas. En síntesis, las cantidades de Adenina eran iguales a las de Timina y, las de Citosina se correspondían a las de Guanina. Con todos estos datos, Watson y Crick intentaron construir el modelo de ADN. Para llevar la gran cantidad de información genética el modelo debíaconsiderar dos aspectos fundamentales: ser heterogéneo y variado. Armaron así el modelo en hojalata y alambre y, como quien arma un rompecabezas, encajaron cada pieza en su lugar.

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Lic. Marcelo F. Goyanes

A medida que armaban el modelo, se dieron cuenta que los nucleótidos que conformaban la molécula de ADN podían encajarse en cualquier orden. Dado que la molécula de ADNposee miles de nucleótidos de largo, la variabilidad y la heterogeneidad estaban aseguradas, puesto que la combinación de las bases se volvía incalculable. Otra de las conclusiones a las que arribaron fue que la cadena poseía una dirección, ya que cada grupo fosfato está unido a un azúcar en la posición 5´ (el quinto carbono en el anillo de azúcar) y al otro azúcar en la posición 3´ (el tercercarbono en el anillo del azúcar). Así la cadena tiene un extremo 5´ y otro 3´. Lo interesante del trabajo fue el armado de la cadena complementaria. Las Adeninas únicamente podían aparearse con las Timinas y las Guaninas con las Citosinas. Pero, para que esto ocurra, la dirección de las cadenas debía ser inversa. Es así como el extremo 5´ se aparea con el 3´, vale decir que ambas cadenas son...