Ácidos Nucleicos: Estructura, Propiedades y Procesos Biológicos Clave

Ácidos Nucleicos: Estructura, Propiedades y Funciones

Ácidos Nucleicos: Estructura: macromoléculas poliméricas (cadena polimérica: monómeros unidos entre sí). Largas cadenas de monómeros son nucleótidos, que se repiten en los ácidos nucleicos, formados por una pentosa, un grupo fosfato y una base nitrogenada. Bases púricas (2 anillos cíclicos): adenina y guanina. Bases pirimidínicas (1 anillo cíclico): citosina, timina, uracilo.

Propiedades Fisicoquímicas

• Solubilidad: Solubles en base acuosa.
• Viscosidad: Resistentes al cambio.
• Absorción de luz UV: Longitud de onda de 250nm.
• Hibridación: Unión de dos cadenas.
• Desnaturalización del ADN: Separación de dos cadenas.

ADN (Ácido Desoxirribonucleico)

Características:

• Tamaño: Cromosómico (millones de pares de bases) / Mitocondrial (miles de pares de bases).
• Composición: Porcentaje de cada base.
• Secuencia: Orden de las bases nitrogenadas.

Estructura del ADN

• Estructura Primaria (1ª): Va de 5' a 3' / Principio de complementariedad: ADN bacteriano %A = %T y %C = %G.
• Estructura Secundaria (2ª): Configuración de doble hélice. Enlace 5'-3' / Complementarias / Unidas por puentes de hidrógeno / Base nitrogenada en el interior y grupo fosfato y desoxirribosa en el exterior / Un giro de doble hélice equivale a 10 nucleótidos / Longitud de la molécula se expresa en pares de bases.

ARN (Ácido Ribonucleico)

En la célula eucariota se localiza en el ribosoma, núcleo, citoplasma. En la célula procariota en el citoplasma y ribosoma. En virus forma su estructura.

Proceso de Replicación del ADN

Copiar ADN.

Enzimas y Proteínas Implicadas

• Helicasa: Permite desenrollar la cadena, rompe puentes de hidrógeno.
• Proteínas: Mantiene las cadenas separadas.
• Girasa y Topoisomerasa: Destensan la doble cadena.
• ARN Polimerasa: Añade nucleótidos de ARN.
• ADN Polimerasa: Añade nucleótidos nuevos.
• Ligasa: Une fragmentos de ADN.

Características de la Replicación

• Semiconservativa
• Bidireccional
• Semidiscontinua

Fases de la Replicación

• Iniciación: Reconocimiento del origen de replicación / Desenrollamiento de la doble cadena / Unión de proteínas para mantener las cadenas separadas / Girasa y topoisomerasas actúan destensando las cadenas.
• Elongación: Añadir desoxiribonucleótidos en el extremo 3' / Forma dirección 5'3' / ARN polimerasa / Ligasa y polimerasa I. ADN polimerasa sintetiza un primer donde empezará a sintetizar nucleótidos.

Transcripción del ADN a ARN

Síntesis de ARN a partir de ADN con la enzima ADN polimerasa / Se copia la cadena 3'-5' (cadena molde) / Tiene lugar en el núcleo.

Fases de la Transcripción

• Iniciación: ARN polimerasa detecta la zona donde empezará la transcripción y separa la doble cadena.
• Elongación: ARN polimerasa lee 3'5' y copia 5'3' cambiando T por U creando ARNm.
• Terminación: ARN polimerasa reconoce la secuencia específica de terminación y se separa de la cadena, el ARNm se separa de la doble cadena.

Maduración del ARN

En la célula eucariota no pasamos directamente de ADN a ARN sino que obtenemos un pre-ARNm.

Gen pre-ARNm

• Intrones: Se transcribe pero no se traduce.
• Exones: Se transcribe y se traduce.

Traducción del ARNm

Síntesis de proteínas a través del ARNm con el código genético.

El Código Genético

Traduce una secuencia de bases nitrogenadas a una secuencia de aminoácidos / Cada triplete que codifica a un aminoácido se llama codón, hay 20 aminoácidos y 64 posibles combinaciones de nucleótidos.

Características del Código Genético

• Universal
• No ambiguo
• Degenerado
• Continuo y no solapado

Elementos Implicados

• ARNm
• Aminoácidos
• ARNt
• Enzimas
• Ribosomas

Fases de la Traducción

• Fase de Iniciación: El ARNm se une al ribosoma y lee la secuencia / Empieza a traducir cuando encuentra el codón AUG, entonces el ARNt se sitúa en el sitio P llevando el primer aminoácido.
• Elongación: El siguiente ARNt se colocará en el sitio A y una enzima une los dos ARNt y los aminoácidos, el siguiente ARNt se colocará en el sitio A moviendo el anterior a la zona P y así sucesivamente.
• Terminación: Cuando el ribosoma alcanza el codón de terminación.

Enzimas de Restricción

Reconocen una secuencia de 4-8pb y cortan las dos cadenas de ADN.

Tipos de Corte

TIPO II: Cortan dentro de la secuencia diana y generan patrones específicos.

Tipos de Enzimas y sus Funciones

• ADN Polimerasa: Amplificar-copiar ADN, replicación ADN.
• Ligasa: Une moléculas de ADN, replicación ADN.
• Topoisomerasas: Relaja la tensión de la doble hélice, replicación.
• Retrotranscriptasa: Fabrica ADN a partir del ARN, transcripción inversa.
• ARN Polimerasa: ADN-ARN, transcripción.
• Helicasa: Rompe y separa la doble hélice.