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ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DEL DNA
INTRODUCCIÓN
Hacía el año 1952, se sabía con certeza cual era el papel biológico que desempeñaba el DNA, su composición química y la relación cuantitativa de sus bases nitrogenadas; sin embargo, se desconocía de qué manera esta molécula cumplía sus compromisos biológicos.
ESTRUCTURA DEL DNA
Entre 1949 y 1951, Erwin Chargaff utilizó una nueva técnicapara analizar la composición de bases nitrogenadas de diversas fuentes de DNA. Los resultados obtenidos se resumen en las "leyes de equivalencia de las bases nitrogenadas":
En todo tipo de DNA, la cantidad de adenina es la misma que la de timina, mientras que la cantidad de guanina es igual a la de citosina.
El DNA de tejidos diferentes de la misma especie, tiene la misma composición debases nitrogenadas.
La composición de bases nitrogenadas en el DNA varía de una especie a otra.
La composición del DNA de una especie, no cambia con la edad o con la nutrición.
En 1953 James Watson y Francis Crick, apoyados en los trabajos de Chargaff y la técnica de difracción de rayos X utilizada por Rosalind Franklin y Maurice Wilkins, establecieron un modelo tridimensional para laestructura del DNA, así como un mecanismo para explicar la manera en que el DNA se duplicaba; a este modelo actualmente se le conoce con el nombre de "la doble hélice" (Fig. 1). Las características de esta estructura, así como el mecanismo de duplicación, se describen en los párrafos siguientes.
CARACTERÍSTICAS DE LA ESTRUCTURA DEL DNA
De acuerdo con Watson y Crick, la estructura del DNA presentalas siguientes características:
1. La molécula de DNA está formada por dos cadenas de polinucleótidos enrolladas alrededor de un mismo eje, formando una doble hélice. Esta estructura tiene semejanza a una escalera de "caracol".
2. Las dos cadenas son antiparalelas ya que una de las cadenas empieza por el extremo donde se encuentra el residuo 5', mientras que la otra lo hace por el extremodonde se encuentra el residuo 3' (Fig.2).
3. Las bases nitrogenadas de los nucleótidos se orientan hacia el interior de la doble hélice, mientras que los grupos fosfato y las moléculas de azúcar se orientan hacia el exterior.
4. Las bases de ambas cadenas están unas frente a otras y se unen a través de puentes de hidrógeno: dos entre la adenina y la timina (A=T) y tres entre la guanina y lacitosina (G ≡ C).
5. La longitud de cada vuelta en la hélice es de 3.4 ηm. Un nanómetro es igual a 10-9 m.
6. La distancia entre un par de nucleótidos y otro es de 0.34 ηm, por lo tanto, en cada vuelta debe haber 10 pares de nucleótidos.
Las cadenas complementarias de polinucleótidos en el DNA son antiparalelas, ya que el extremo 5' de una de ellas se enfrenta al extremo 3' de la otra, tal ycomo se muestra en la figura 2.
Fig. 2: Cadenas complementarias del DNA ilustrando puentes de hidrógeno
y cadenas antiparalelas.
FUNCIÓN DEL DNA
El DNA o ácido desoxirribonucléico, contiene la información genética de las células u organismos. Dado que esta molécula está formada por una secuencia específica de nucleótidos de adenina, guanina, citosina y timina, debemos suponer que lainformación, de alguna manera, se encuentra almacenada en esta secuencia. Los hechos experimentales demuestran, que la información se transmite a la descendencia durante el proceso de reproducción celular; así mismo, se sabe que el mecanismo empleado para ello se denomina replicación. La replicación del DNA asegura que la información genética pase tal cual a la descendencia, de manera inalterada,todas las veces que se la célula se divida.
"El DNA contiene la información genética de los individuos, la cual se encuentra
en la secuencia de nucleótidos y, el mecanismo de replicación, hace posible que
esta se transmita de manera intacta a la descendencia."
REPLICACIÓN DEL DNA
Para la mayoría de nosotros, es difícil decir "estas dos células son idénticas " o "este organismo...
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