Ácidos nucleicos: estructura y función del ADN y ARN

Ácidos nucleicos

Los ácidos nucleicos son biopolímeros formados por unidades monómeras que son los nucleótidos.

Los nucleótidos están formados por:

• Una pentosa, que puede ser la D-ribosa en el ARN o la D-2-desoxirribosa en el ADN.
• Una base nitrogenada, que puede ser:
  • Púrica, como la guanina y la adenina.
  • Pirimidínica, como la timina, la citosina y el uracilo.
• Ácido fosfórico, que se une en el carbono 5 de la pentosa.

A la unión de una pentosa y una base nitrogenada se le llama nucleósido. Si la pentosa es una ribosa tenemos un ribonucleósido.

Tipos de ácidos nucleicos

Los ácidos nucleicos están formados por la polimerización de nucleótidos que se enlazan entre el hidroxilo 5' y el hidroxilo 3' de la siguiente pentosa. Hay 2 tipos: ADN y ARN.

ADN (ácido desoxirribonucleico)

Es el portador de la información genética; es decir, los genes están compuestos por ADN.

• Estructura primaria: la información genética está contenida en el orden exacto de los nucleótidos.
• Estructura secundaria: doble hélice (forma B). Permite explicar el almacenamiento de la información genética y el mecanismo de duplicación del ADN. Son cadenas complementarias, pues la adenina de una se une a la timina de la otra, y la guanina de una a la citosina de la otra. Ambas cadenas son antiparalelas (porque el extremo 3' de una se une al extremo 5' de la otra). El ADN de tipo B es el más abundante y fue descubierto por Watson y Crick.
• Estructura terciaria: se refiere a cómo se almacena el ADN en un volumen reducido. Varía según sea:
  • Procariota: se pliega como una superhélice en forma circular y asociada a una pequeña cantidad de proteínas.
  • Eucariota: el empaquetamiento ha de ser más complejo y compacto, y se necesita la presencia de proteínas.

A esta unión de ADN y proteínas se le llama cromatina.

Desnaturalización del ADN

Ocurre cuando la temperatura alcanza el punto de fusión del ADN: la agitación térmica es capaz de separar las dos hebras y producir una desnaturalización. Es un proceso reversible, ya que al bajar la temperatura se puede renaturalizar. En este proceso se rompen los puentes de hidrógeno que unen las cadenas y se produce la separación de las mismas. También puede ocurrir por variaciones del pH.

ARN (ácido ribonucleico)

Está formado por la unión de muchos ribonucleótidos, que se unen mediante enlaces fosfodiéster en sentido 5'-3' (igual que el ADN).

• Estructura primaria: se refiere a la secuencia de las bases nitrogenadas que constituyen sus nucleótidos.
• Estructura secundaria: existen regiones con secuencias complementarias capaces de aparearse.
• Estructura terciaria: plegamiento más complejo de la estructura secundaria.

Clasificación de los ARN

• ARNm (mensajero): cadena de gran tamaño con estructura de una sola hebra; transporta la información necesaria para la síntesis proteica. Cada ARNm contiene la información para sintetizar una proteína. Antes de madurar (eliminando las secuencias sin información, o intrones), el ARNm recibe el nombre de ARN heterogéneo nuclear.
• ARNr (ribosómico): cada ARNr presenta diferente estructura y forma parte de las subunidades ribosómicas, donde se une con muchas proteínas; están vinculados con la síntesis de proteínas.
• ARNt (transferente): molécula de pequeño tamaño cuya misión es unir aminoácidos y transportarlos hasta el ARNm. El lugar exacto donde colocarse en el ARNm lo hace gracias al conjunto anticodón.

Funciones de los ácidos nucleicos

• Duplicación del ADN.
• Expresión del mensaje genético, que se divide en:
  • Transcripción: del ADN para formar ARNm y otros ARN.
  • Traducción: en los ribosomas, del mensaje contenido en el ARNm a proteínas.