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ADN: Modelos clásicos para la replicación del ADN





Después que Watson y Crick propusieron el modelo de doble hélice del ADN, tres modelos de replicación del ADN se han propuesto: conservativo, semiconservativo y dispersivo.

Modelo Conservativo En este modelo las dos cadenas de ADN paternales se vuelven a juntar después de que ocurre la replicación. Esto es, unamolécula hija contiene a ambas cadenas paternales, y la otra molécula hija contiene al nuevo material sintetizado.
Modelo Semiconservativo En este modelo las dos cadenas paternales del ADN se separan y sirven de molde para la síntesis de una nueva cadena de ADN. El resultado son dos dobles hélices de ADN, donde ambas están constituidas de una cadena paternal y una cadena nueva.
Modelo
DispersivoEn este modelo la doble hélice paternal es rota en segmentos de doble cadena de ADN. Al igual que en el modelo conservativo, actúan como moldes para la síntesis de nuevas moléculas de doble hélice. Los segmentos se recomponen en dobles hélices de ADN completas, cada una con segmentos intercalados de padres e hijos.




Cuando se realiza la hidrólisis completa de los ácidos nucleicos, seobtienen tres tipos de componentes principales:
• Azúcar, en concreto una pentosa.
• Bases nitrogenadas: púricas y pirimidínicas.
• Ácido fosfórico.
El azúcar, en el caso de los ácidos desoxirribonucleicos (ADN) es la 2-desoxi-D-ribosa y en el caso de los ácidos ribonucleicos (ARN) es la D-ribosa.

Pentosas Ácido fosfórico
Las bases nitrogenadas que forman parte de los ácidos nucleicos sonde dos tipos, púricas y pirimidínicas. Las bases púricas derivadas de la purina (fusión de un anillo pirimidínico y uno de imidazol) son la Adenina (6-aminopurina) y la Guanina (2-amino-6-hidroxipurina). Las bases pirimidínicas (derivadas de la pirimidina) son la Timina (2,6-dihidroxi-5-metilpirimidina o también llamada 5-metiluracilo), Citosina (2-hidroxi-6-aminopirimidina) y Uracilo(2,6-dihidroxipirimidina). Las bases nitrogenadas que forman normalmente parte del ADN son: Adenina (A), Guanina (G), Citosina y Timina (T). Las bases nitrogenadas que forman parte de el ARN son: Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C) y Uracilo (U). Por tanto, la Timina es específica del ADN y el Uracilo es específico del ARN.

Bases Púricas Bases Pirimidínicas
Además de las bases nitrogenadasanteriormente descritas, se han encontrado otras bases nitrogenadas en algunos virus o formando parte de algunos tipos especiales de ARNs. Ejemplos de algunas de estas bases púricas poco corrientes son: Hipoxantina, Xantina, 2-metiladenina, 6-metil-aminopurina. Entre las bases pirimidínicas podríamos citar la 5-metilcitosina (propia del ADN) y la 5-hidroximetil citosina (HMC) que sustituye a la citosinaen los fagos T-pares.
En los ARN transferentes (ARN-t) que intervienen en el proceso de traducción de proteínas se encuentran la Ribotimidina, Dihidrouridina, Seudouridina e Inosina (I).
La unión de la base nitrogenada a la pentosa recibe el nombre de nucleósido y se realiza a través del carbono 1’ de la pentosa y los nitrógenos de las posiciones 3 (pirimidinas) o 9 (purinas) de las basesnitrogenadas mediante un enlace de tipo N-glucosídico. La unión del nucleósido con el ácido fosfórico se realiza a través de un enlace de tipo éster entre el grupo OH del carbono 5’ de la pentosa y el ácido fosfórico, originando un nucleótido. Los nucleótidos son las unidades o monómeros utilizados para construir largas cadenas de polinucleótidos.
• Nucleósido = Pentosa + Base nitrogenada.
•Nucleótido = Pentosa + Base nitrogenada + Ácido fosfórico.
• Polinucleóotido = Nucleótido + Nucleótido + Nucleótido + ....

Nucleótido
Tanto los nucleótidos como los nucleósidos pueden contener como azúcar la D-ribosa (ribonucleótidos y ribonucleósidos) o la pentosa 2-desoxi-D-ribosa (desoxirribonucleótidos y desoxirribonucleósidos).
Además, los nucleótidos pueden tener 1, 2 ó 3 grupos fosfato...