Biologia de los microorganismos (163)

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Tamaño y forma de las moléculas de DNA
El tamaño de una molécula de DNA se expresa como la cantidad 
de bases nucleotídicas o pares de bases por molécula. Así, una 
molécula de DNA con 1.000 bases es 1 kilobase (kb) de DNA. Si 
el DNA es una doble hélice, se usan pares de kilobases (kbp). Por 
tanto, el tamaño de una doble hélice de 5.000 pares de bases es de 
5 kbp. La bacteria Escherichia coli tiene unos 4.640 kbp de DNA 
en su cromosoma. Cuando tratamos con genomas grandes, se 
usa el término pares de megabases (Mbp) para un millón de 
pares de bases. El genoma de E. coli, por tanto, tiene 4,64 Mbp.
Cada par de bases mide 0,34 nanómetros (nm) de longitud en 
la doble hélice, y cada vuelta de la hélice contiene aproximada-
mente 10 pares de bases. Por tanto, 1 kbp de DNA mide 0,34 μm 
de longitud en 100 vueltas de hélice. Así, el genoma de E. coli 
tiene una longitud de 4.640 × 0,34 μm = 1,58 mm. Puesto que 
las células de E. coli tienen unos 2 μm de longitud, el cromo-
soma es cientos de veces más largo que la propia célula.
Superenrollamiento del DNA
Teniendo en cuenta los cálculos anteriores, ¿cómo es posi-
ble empaquetar tanto DNA en un espacio tan reducido? La 
aparea con la citosina. Cada par de bases adenina-timina forma 
dos puentes de hidrógeno, y cada par guanina-citosina tres. Esto 
hace que los pares GC sean más fuertes que los AT. Las dos 
cadenas de la molécula de DNA bicatenaria se colocan en dis-
posición antiparalela (Figura 4.4; las cadenas de DNA aparecen 
sombreadas en verde). Así, la cadena de la izquierda va de 5′ a 
3′ de arriba abajo, mientras que la cadena complementaria va 
de 5′ a 3′ de abajo arriba. Aunque los puentes de hidrógeno 
individuales son muy débiles, la gran cantidad de ellos entre 
los pares de bases de una larga molécula de DNA le confieren 
una estabilidad considerable, suficiente para mantener juntas 
ambas cadenas.
Las dos cadenas de DNA están enrolladas entre sí formando 
la doble hélice (Figura 4.5). La hélice forma dos surcos diferentes, 
el surco mayor y el surco menor. La mayoría de las proteínas que 
interaccionan específicamente con el DNA se unen por el surco 
mayor, donde hay mucho espacio. Como la doble hélice es una 
estructura regular, algunos átomos de cada base están siempre 
expuestos en el surco mayor (y otros en el surco menor). En la 
Figura 4.2 se muestran las regiones de nucleótidos cuyas inte-
racciones con las proteínas son importantes.
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