Acidos Nucleicos I - ADN, ARN

¿Qué son los ácidos nucleicos?

 Los ácidos nucleicos son biopolimeros de nucleotidos. Son llamados ácidos por su contenido de ácidos fosforicos, los cuales pueden disociarse para ceder H. Y se les dice nucleicos porque fueron aislados inicialmente de los núcleos celulares. Son polinucleotidos, es decir formados por muchos nucleotidos.

¿Que es un nucleotido?

Un nucleotido es un monomero formado por la unión de tres elementos:

- Bases nitrogenadas que derivan de los nucleos heterociclicos purina y pirimidina.

- Azúcar o Aldopentosa, puede ser tanto la D-ribosa como la D2-desoxirribosa, ambas en disposición ciclica furanosa.

- Ácido fosfórico, se une a la pentosa de un nucleosido a nivel de su Carbono 5 (C5) por unión de tipo ester, cuando un nucleosido se une a un ácido forma un nucleótido.

Polinucleotido

Es la unión de muchos nucleotidos entre si, la unió se da por especificacón entre el P (fosforo) de un C5 de un nucleotido y el OH del C3 de la pentosa del nucleotido siguiente, por lo cual se llama unión 5-3, es de tipo fosfo-diester. Uno de los extremos de la cadena del polinucleotido, tiene su P libre, el cual se lo llama extremo 5´ (cinco prima) y el otro extremo tiene el OH del C3 libre llamandose extremo 3´(tres prima).

Estos polinucleotidos son:

 ADN o ácido desoxiribonucleico

Se encuentra ubicado en los nucleos celulares, unido a las mitocondrias y a las histonas, las cuales son proteínas de carácter básico. Cuando se encuentra unido a las proteínas forma un complejo nucleoproteico conocido como cromatina, cuya supercondensación de mitosis (ver.mitosis y meiosis) forma los cromosomas.
La cantidad de ADN de las células somáticas de un organismo permanece constante durante toda la vida del mismo, esa cantidad constituye la fórmula diploide (2n2c).

El ADN esta compuesto quimicamente por: ácido fosforico, desoxirribosa, bases puricas: adenina (A) y guanina (G) y bases pirimídica, citosina (C) y timina (T). El contenido de ambas bases son iguales, por lo que no existe mayor cantidad de puricas que pirimidica ni a la inversa. Así como existe igual cantidad de A que T e igual cantidad de C que de G.

Este esta formado por dos cadenas polinucleotidas enrolladas en un eje formando una estructura helociodal. En esta doble helice, los grupos polares o hidrofobos se encuentran al exterior dándole cargas negativas a la molécula. En cambio las bases nitrogenadas se ubican hacia el interior uniéndose entre si por puentes de H. La uniones de estos de se da de esta forma:
* La A se une por 2 puentes con T
* La G se une por 3 puentes a la C
A estas uniones se las llama complementariedad de bases.
Las cadenas se orientan de forma invertida, una de 5´ a 3´y la otra de 3´a 5´, por lo que hace al ADN una estructura antiparalela, modelo molecular conocido como Watson y Crick.

En las células eucariónticas el ADN se une a proteínas como las histonas, formando la cromatina, estas uniones son de tipo salino o electroestaticas entre OH de los ácidos fosforicos y N2H de las proteínas.
Existen 5 tipos de histonas, H1, H2a, H2b, H3 y H4 que son las que formas un cilindro en el cual el ADN se encuentra enrollado formando nucleos de empaquetamiento llamados nucleosomas.
El ADN contiene el código genetico, este es la información para la sisntesis de todas las proteinas del organismo, el cual se encuentra expresado en la secuencia de bases nitrogenadas. Tres bases nitrogenadas forman un triplete, que simboliza un Aa, miles de tripletes forman un gen.

¿Qué es un Gen?

un gen es una secuencia ordenada de nucleotidos en la molécula de ADN, el cual contiene la información necesaria para la síntesis de proteínas, ARNm, ARNr y ARNt. Es considerada la unidad de almacenamiento de la información genética y la unidad de herencia ya que trasmite la información a la descendencia. Estos se encuentran ubicados en los cromosomas del núcleo celular.

¿Cómo es el código genético?  

El código genético es universal ya que es compartido por todas las especies, es redundante o repetitivo porque posee fragmentos que se repiten a lo largo de la cadena, es colinial debido a que se debe leer base a base desde el principio al final del gen. Y es degenerado porque las 4 bases pueden formar 64 tripletes diferentes, existiendo al menos 3 tripletes para cada Aa. Existen 3 de ellos que no codifican a ninguno, estos son conocidos como tripletes mudos, los cuales son ATT, ATC y ACT, que sirven para indicar el final de la cadena polipeptida.

ARN o ácido ribonucleico

El ARN es un ácido nucleico formado por una cadena de ribonucleotidos. A diferencia del ADN es linial y de hebra sensilla, solo pose una cadena. Otra de las diferencia es que posee uracilo (U) en lugar de timina (T). La molecula de ARN tiene mayor flexibilidad conformacional y capacidad para ejercer diversas funciones.

Existen barios tipos de ARN, estos son:

ARNm (mensajero) 

Este constituye el 20% del total de ARN. Este es generado por transcripción a partir de un gen estructural de ADN, al hacerlo copia tanto exones o fragmentos con sentido, como intrones o fragmentos sin sentidos; el conjunto de intrones y exones constituyen un cintron.
En sí su función es trasmitir información genética desde ADN nuclear hacia el sistema de síntesis de proteinas en el citoplasma y servir de guía para el ensamble de Aa en el orden correcto.
Al copiar los exones e intrones el ARN queda largo y conteniendo fragmentos no codificantes, a este se lo llama ARN heterogeneo nuclear (ARNhn). Luego de esto, se eliminan los intrones y se unen los exones, por un proceso llamado splacing. Además existe otro proceso alternativo, el splacing diferencial, el cual consiste en unir distintos exones luego del procesamiento del ARN, lo cual permite generar distintas proteínas a partir del mismo gen.
Finalmente se agrega 7-metil-GTP al extremo 5´ o extremo CAP, lo cual sirve para que el el ARNm sea reconocido por los ribosomas. Y tambien se agrega ácido adenilico o AMP al extremo 3´o cola poli-A la cual le da estabilidad a la molécula durante la migración del núcleo al citoplasma.

ARNt (transferencia) 

Existe un ARNt especifico para cada Aa por lo que en cada célula existen mas de 20 diferentes. Su disposición es semejante al de una hoja de trébol plegada como una L. Su función es transportar Aa libres del citosol hasta su lugar de ensamble. El Aa esta unido a el por enlace tipo éster entre el COOH del Aa y el OH de C3 de la ribosa del la última adenina.

ARNr (ribosomico)

Es el mas abundante constituyendo el 65% del total de ARN. Es el grupo prostetico de las nucleoproteinas que forman los ribosomas. Estos están formados por la subunidad menor de 40S de sedimentación (unidades Svedberg) formada por 1 ARN y 21 proteinas, y la subunidad mayor  de 60S formada por 2 ARN y 34 proteinas. Los ribosomas pueden unirse a un ARNm formando un polirribosoma o polisoma.

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