Incluido en la revista Ocronos. Vol. VI. Nº 3–Marzo 2023. Pág. Inicial: Vol. VI; nº3: 154
Autor principal (primer firmante): Almudena Rodríguez Faubell
Fecha recepción: 14 de febrero, 2023
Fecha aceptación: 11 de marzo, 2023
Ref.: Ocronos. 2023;6(3) 154
Autores
- Almudena Rodríguez Faubell
- Pilar Desireé Román Clergas
- Ana Castillo Villegas
- Isabel Sancho Bayona
- Mercedes Valle Blesa
- Fabiola Casares Galdon
Palabras clave: nitrogenadas | bases | pares | nucleótidos | forman | purina | heterociclos | moléculas | adenina | púricas |
Introducción
Los ácidos desoxirribonucleicos (polímeros formados por pequeñas unidades llamadas nucleótidos) forman especies protésicas de nucleoproteínas junto con los ácidos ribonucleicos. El nombre tiene una conexión histórica con su descubrimiento en el núcleo celular. Es una molécula de gran peso molecular (macromolécula) compuesta por tres sustancias diferentes:
- fosfato.
- monosacárido de aldehído de tipo pentosa (desoxirribosa).
- Base nitrogenada cíclica de una purina (adenina) o pirimidina (timina o citosina).
La combinación de una base nitrogenada (citosina, adenina, guanina o timina) y una pentosa (desoxirribosa) forma un nucleósido. La combinación con este fosfato da un nucleótido. La unión de un nucleótido a un enlace di éster produce un polinucleótido, en este caso un ácido desoxirribonucleico. Las bases nitrogenadas existen en una relación molecular 1:1 y la relación adenina-timina/guanina-citosina es un valor constante para cada especie animal.
Estructuralmente, la molécula de ADN se ve como dos hebras helicoidales retorcidas alrededor del mismo eje (virtual). Las hebras están unidas por las bases que las forman en pares. El binomio es siempre adenina-timina y citosina-guanina. El ADN es la base de la herencia.
Replicación del ADN
Es la capacidad del ADN para hacer copias o réplicas de sus moléculas. Este proceso es fundamental para la transmisión de la información genética de generación en generación. Las moléculas se replican de forma semiconservadora.
El dúplex se separa y cada hebra sirve como plantilla para sintetizar una nueva hebra complementaria. El resultado final son dos moléculas que son idénticas a la molécula original.
Clases de ADN
El ADN es por lo común el constituyente básico de la cromatina (cromosoma) nuclear en las células eucariotas, también se encuentran en pequeñas cantidades en las mitocondrias y los cloroplastos.
En las procariotas, a diferencia de las eucariotas, forman nucleoides que no están asociados a proteínas.
y en el virus que lo alberga (virus ADN), forma partículas virales o elementos infecciosos.
Su estructura tridimensional suele tener giros en sentido horario (ß-ADN, dextrógiro) que es la forma más estable, y, ocasionalmente posee giro hacia la izquierda (z-ADN, levógiro).
La evidencia sugiere que solo una pequeña porción del ADN está compuesta por genes (menos del 10%).
Hay varios tipos que se pueden clasificar:
- ADN de copia única (57% en total), compuesto por segmentos de aproximadamente 1000 pares de nucleótidos de longitud. Una pequeña porción de este ADN contiene genes.
- El ADN de repeticiones (20%) es una unidad de unos 300 pares de nucleótidos que se repite aproximadamente 105 veces en el genoma (unidad de repetición). Están intercalados con copias individuales de ADN.
- El ADN satélite (muy repetitivo: 28%) es una unidad corta de pares de nucleótidos repetidos en el genoma. Son únicos para cada especie y se pueden separar por centrifugación. Representan heterocromatina y se desconoce su función.
Los porcentajes son para humanos y ratones, las proporciones son las mismas para otras especies.
Nucleótidos: son moléculas complejas compuestas por bases nitrogenadas, carbohidratos y grupos fosfato (fosfatos inorgánicos) unidos entre sí por enlaces covalentes. Las bases nitrogenadas son heterociclos compuestos por nitrógeno además de carbono e hidrógeno. Hay dos tipos básicos: bases de púricas (porque se derivan de purinas con dos heterociclos) y bases de pirimídicas (porque se derivan de pirimidinas con un solo anillo).
Hay cinco de estas bases, pero en realidad solo hay cuatro en el ADN. Las bases de purina presentes son adenina y guanina. Las bases pirimidínicas son la citosina y la timina (el uracilo es característico del ARN).
Las células están unidas por un solo grupo fosfato para construir el ADN, pero contienen una gran cantidad de nucleótidos que son especialmente importantes para el metabolismo celular.
Generan enlaces de muy alta energía, y los di- y trinucleótidos como el trifosfato de adenosina (ATP) están involucrados en muchos procesos metabólicos. Debe contener información biológicamente útil que pueda transmitirse sin modificaciones.
Por lo tanto, se debe permitir su replicación para permitir el paso de célula a célula y de generación en generación. Por un lado, debe ser posible crear sustancias vivas (proteínas) a partir de esta información. Y debe poder cambiar de vez en cuando para facilitar el cambio evolutivo y adaptativo.
La función principal del ADN es mantener, a través de sistemas críticos (código genético), la información genética necesaria para que las células hijas sean idénticas a sus células progenitoras.
Este proceso se conserva en la secuencia (aparentemente aleatoria) de bases cuya secuencia es copiada (traducida) en el ARNm por el ribosoma para sintetizar una proteína particular. Este proceso también se llama el «dogma central de la biología molecular».
Las variaciones necesarias para la adaptación y evolución se obtienen a través de mecanismos de recombinación y mutación.
El núcleo dirige la actividad de la célula y contiene procesos tan importantes como la autorreplicación o replicación del ADN antes de que se inicie la división celular, y los distintos tipos de ARN, que servirán para la síntesis de proteínas.
Bibliografía
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