Estructura y función de los ácidos nucléicos

TEMA:

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4. 1 . 4. 2. 4. 3. 4. 4.

ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE
LOS ÁCIDOS NUCLEICOS

Estructura y función de los ácidos nucleicos El DNA Flujo de información genética Copia de la información genética: replicación y reparación del DNA

4.1.

ÁCIDOS ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS

Los ácidos nucleicos están constituidos por nucleótidos, y éstos a su vez, por una basenitrogenada, un azúcar y al menos, un grupo fosfato.

Bases nitrogenadas
Las bases que conforman los nucleótidos son derivados de la purina y la pirimidina, que constituyen una clase de heterociclos de N (moléculas planas), de gran importancia bioquímica. De la purina se derivan la Guanina y la Adenina, y de la pirimidina, la Citosina, la Timina (solo en DNA) y el Uracilo (solo en RNA).

1Además de estas 5 bases fundamentales, el RNA y DNA de procariotas y eucariotas, contiene cantidades considerablemente menores de purinas y pirimidinas adicionales, que se denominan “menores” o “inusuales”. Las bases nitrogenadas podemos encontrarlas en distintas formas tautoméricas (ceto, enol…) aunque en la naturaleza se hallan en la forma ceto, debido al pH y las condiciones fisiológicas.

LaAdenina puede establecer dos puentes de hidrógeno con la Timina y el Uracilo, y la Guanina puede establecer tres con la Citosina. La forma de representarlo gráficamente es: A=T, A=U y G≡C. El Uracilo se diferencia de la Timina en un metilo. Los grupos metilo son señales moleculares muy importantes en el código genético, ya que distinguen éstas dos bases. Primero se sintetiza el Uracilo y posteriormentese metila formando Timina, de ahí se deduce que en la evolución surgió antes el RNA que el DNA. La Citosina puede transformarse en Uracilo por desaminación oxidativa. Como C se une por puente de hidrógeno a G y U a A, se produce un cambio en el lenguaje.

Nucleósidos
Las bases nitrogenadas se asocian a monosacáridos de cinco átomos de carbono (aldopentosas), para dar como resultado losnucleósidos. El azúcar en el RNA es la Ribosa y en el DNA la desoxirribosa, llamada así porque el carbono de la posición 2’ no tiene grupo hidroxilo.

El enlace que forma los nucleósidos se denomina β-N-glucosídico, y se forma entre el C1 de la pentosa y el N9 de las bases púricas y el N1 de las pirimidínicas.

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Nucleótidos
Si a la base unida a la pentosa, le sumamos además, un grupo fosfato,tendremos los nucleótidos. Los grupos fosfato se unen al nucleósido por medio de un enlace éster con el OH del carbono 5’ o el 3’ de la pentosa para formar un 5’-nucleótido o un 3’-nucleótido.

Los nucleótidos son los sillares de ácidos nucleicos, y se unen por un enlace fosfodiéster entre el carbono 3’ de la ribosa y el fosfato 5’ del siguiente nucleótido. Este enlace se llama así porque elfosfato está esterificado con dos unidades de ribosa. Así las cadenas de nucleótidos son cadenas fosfato-ribosa (esqueleto covalente muy polar, con bases nitrogenadas, de naturaleza apolar al otro lado de la cadena). A medida que el tamaño del polímero va creciendo, las propiedades físicas como la carga y la solubilidad pueden cambiar. A la hora de nombrarlo, la secuencia de nucleótidos se designasolamente por las bases que los forman, que es lo único que va cambiando a lo largo de la cadena (ACG…)

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En la cadena siempre habrá libre en un extremo un fosfato 5’ y en el otro lado, un hidroxilo 3’ de la pentosa. La mayoría de nucleótidos se encuentran en formas poliméricas, como DNA y RNA, cuyas funciones principales son el almacenamiento y la transferencia de información, aunque tambiénlos hay libres, que llevan a cabo funciones metabólicas diferentes.

4.2. EL DNA
El ácido desoxirribonucleico, es un tipo de ácido nucleico. Contiene la información genética usada en el desarrollo y el funcionamiento de los organismos vivos conocidos y de algunos virus, y es responsable de su transmisión hereditaria. El DNA es una molécula bicatenaria, es decir, está formada por dos cadenas...