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Capítulo EL MATERIAL GENÉTICO: ADN y Cromosomas La molécula de ADN. Desnaturalización e hibridación. Tipos de secuencias en el ADN humano. El ADN en el cromosoma: empaquetamiento. ADN centroméri co y telomérico; orígenes de replicación. Los factores de Mendel o genes son segmen tos de una de las moléculas más peculiares que existen: el ácido desoxirribonucleico o ADN. Los ácidos nucleicos fueron descubiertos por el químico Friedrich Miescher, contemporáneo de Mendel, en la segunda mitad del siglo XIX (aunque desconocían ambos la proyección que tendrían sus trabajos). Solamente a partir de 1944 se asignó un papel genético al ADN en las bacterias y nueve años después, en 1953, James Watson y F. H. Crick propusieron su modelo de la estructura molecular del ADN, que señala el comienzo de la Genética Molecular. El ADN, a su vez, se encuentra en las células en paquetes organizados como "cromosomas", estructuras perfectamente visibles con el m_icroscopio de luz, y que fueran descritas por numerosos biólo gos durante el siglo XIX. T aneo el ADN como los cromosomas tienen una organización compleja, que se describe en este capítulo, dado que esta información estruc tural se refleja en la función génica. ESTRUCTURA DEL ADN Componentes del ADN El ADN está compuesto por unidades (o mo nómeros) que se repiten muchos miles de veces a lo largo de la molécula: estas unidades se lla man nucleótidos y, por consiguiente, el ADN es un polímero muy grande de nucleótidos, es decir, un enorme polinucleótido. En realidad, el ADN está formado por dos enormes polinucleótidos, cada uno de ellos con forma de hélice, es decir, es una doble hélice. El hecho de que la molécula de ADN sea en reali dad doble resulta esencial para comprender sus funciones replicativas y transcripcionales, y además para comprender sus propiedades bási cas, la "desnaturalización" y la "renaturaliza ción" ( véase más adelante). Cada nucleótido es un compuesto orgánico formado a su vez por tres componentes: un radi cal del ácido fosfórico (o fosfato), un azúcar y una base nitrogenada. Para el ADN, el azúcar es la desoxirribosa y las bases nitrogenadas usual mente son sólo cuatro: Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C) y Timina (T). Las dos prime ras bases, que son mayores y están formadas por dos ciclos, se llaman bases púricas o purinas, mientras que las dos últimas, más pequeñas, son llamadas bases pirimídicas o pirimidinas (fig. 3-1). Estas bases nitrogenadas (de ambos tipos, púricas y pirimídicas) absorben intensamente la luz ultravioleta corta en la longitud de onda de 259 nm, debido a su estructura en anillo con uniones covalentes dobles que poseen resonan cia. El grado de absorción específica en 259 nm depende de las condiciones fisicoquímicas en las que se encuentran estas bases. Esto es importan te porque la absorción en 259 nm, además de constituir un medio para el dosaje rápido de áci-
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