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ACIDOS NUCLEICOS NATURALEZA DE LOS ACIDOS NUCLEICOS • Actúan como depositarios y transmisores de la información genética de cada célula, tejido y organismo. • Existen dos tipos de ácidos Nucleicos: – Acido Desoxirribonucleico (ADN) – Acido Ribonucleico (ARN) • Son cadena polimérica, en la que las unidades monoméricas están conectadas por enlaces covalentes. • La unidad monomérica, se denominan NUCLEOTIDOS. Los nucleótidos están formados por bases nitrogenadas y pentosas características. Cada nucleótido contiene un azúcar de cinco carbonos, la ribosa en el RNA y la 2´- desoxirribosa en el DNA, un grupo fosfato y una base nitrogenada. Nucleósido BASES NITROGENADAS • Existen dos tipos de bases nitrogenadas que se denominan purinas y pirimidinas. • El DNA tiene dos purinas, adenina (A) y guanina (G), y dos pirimidinas, citosina (C) y timina (T). • El RNA posee las mismas bases, excepto que la timina está sustituida por uracilo (U). Bases Modificados Se encuentran en el ADN en poca cantidad, sirven como señales específicas para la regulación y protección de la información genética . Nucleótidos Modificados Se encuentran en la célula como producto de degradación de ARN o como moléculas transductoras de señal. FUNCIONES • Constituyentes de los ácidos nucleicos: ADN y ARN. • Constituyen la moneda energética de las transacciones metabólicas. • Medio de respuesta frente a estímulos extracelulares (Ej: Hormonas). • Componentes estructurales de cofactores enzimáticos e intermediarios metabólicos. FORMACION DE ACIDOS NUCLEICOS Los nucleótidos se asocian mediante enlaces covalentes formando cadenas. La ruptura del nucleótidos trifosfato proporciona energía que favorece la formación de enlaces covalentes. Enzimas polimerasas catalizan estas reacciones. Todos los ácidos nucleicos son polímeros de nucleótidos (polinucleótidos). Los polímeros pequeños, que contienen tan sólo algunos residuos, se denominan, oligonucleótidos ACIDOS NUCLEICOS ESTRUCTURA PRIMARIA 1. Los nucleótidos se unen unos a otros de forma covalente mediante enlaces fosfodiéster (puentes de grupos fosfato). 1. Cada cadena posee un sentido o direccionalidad. El enlace entre las unidades monoméricas se produce entre el carbono 3´ de un monómero y el carbono 5´ del siguiente. 2. Una cadena polinucleotídica posee una determinada secuencia. La estructura primaria del DNA codifica la información genética. Los nucleótidos se unen unos a otros de forma covalente mediante enlaces 3′,5′-fosfodiéster (puentes de grupos fosfato), siempre en la misma orientación. . James Watson & Francis Crick (1953) Postularon el modelo tridimencional de la estructura del ADN. ESTRUCTURA SECUNDARIA DE LOS ACIDOS NUCLEICOS: ADN El DNA está formado por dos cadenas polinucleotídicas enrolladas una alrededor de la otra formando una doble hélice dextrógira antiparalela. Las dos cadenas polinucleotídicas permanecen unidas por enlaces de hidrógeno que se forman entre las bases nitrogenadas orientadas hacia el interior de la hélice. Las bases puricas se emparejan con bases pirimidinicas (A-T) (C-G). Los enlaces de H entre las bases nitrogenadas constituyen el modo de interacción mas importante entre cadenas de ácidos nucleicos. El surco principal proporciona un acceso a las bases nitrogenadas. El surco secundario está frente al armazón de azúcar. MOLÉCULAS DE DNA IN VIVO • Se encuentra en forma de doble cadena en la mayoría de los organismos vivos. • Algunos virus poseen ADN de cadena sencilla. • Puede presentarse en forma lineal o circular. • El DNA circular no tiene extremos 5´o 3´ libres y puede estar formados por una o dos cadenas entrelazadas en una doble hélice. • Sus tamaños pueden variar ampliamente entre organismos. La mayor parte del ADN se encuentra superenrrollado (plegado de orden superior, estructura terciaria): Torciones superhelicoidales. Enzimas topoisomerasas participan en el remodelamiento de la molécula de ADN. ADN viral circular de doble cadena ADN viral circular de doble cadena ADN bacteriano circular de doble cadena Los eucariotas poseen genomas extraordinariamente grandes. Cada cromosoma eucariota consiste en una sola molécula de DNA lineal unida en un complejo con proteínas histonas, lo que se conoce como cromatina. Hay cinco clases de proteínas histonas (H1, H2A, H2B, H3 y H4). El ADN se enrolla alrededor de 8 proteínas histonas, nucleosomas. CROMOSOMAS Estructura de los polinucleótidos de una sola cadena • Pueden adoptar diversas estructuras que dependen de sus secuencias y de las condiciones del medio. • In vivo interacciones de apilamiento tienden a formar regiones helicoidales. La mayoría contienen regiones de autocomplementariedad permitiendo apareamientos de bases formando estructuras de doble cadena. • Es monocatenario. • Puede enrollarse sobre sí mismo y formar estructuras tridimensionales complejas. • Las formas adoptadas dependen de la secuencia de bases de la cadena. • Tienen propiedades catalíticas debido a que pueden formar estructuras con hendiduras de unión (Ribozima). • Existen varios tipos: Los más destacados son el RNA de transferencia, el RNA ribosómico y el RNA mensajero. RNA de Transferencia Estructura de tipo A ESTRUCTURA SECUNDARIA DE LOS ACIDOS NUCLEICOS: ARN FUNCIONES BIOLÓGICAS DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS La información genética está codificada en el DNA de doble cadena en la mayoría de los organismos (GENOMA). Una fracción del ADN puede replicarse para trasmitir su información a las células hijas durante la mitosis. O transcribirse para permitir la expresión de su información. El ARN media y regula la expresión de la información genética. Otras funciones de nucleótidos: Son Transportadores de energía química en la célula La hidrólisis de los nucleósidos trifosfato proporciona la energía química necesaria para impulsar una amplia variedad de reacciones celulares. El ATP es el más utilizado. Otras funciones de nucleótidos: Son cofactores enzimáticos Son moléculas reguladoras
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