Estructura y Tipos Fundamentales del ADN y ARN

Modelo de la Doble Hélice del ADN

Los físicos establecieron el modelo de la doble hélice del ADN.

• El ADN es una doble hélice de 20 Å de diámetro, formada por dos cadenas de polinucleótidos enrollados alrededor de un eje imaginario.
• Las cadenas de ADN que forman la doble hélice son:
  • Antiparalelas: Tienen los enlaces 5' -> 3' orientados en sentidos contrarios.
  • Complementarias: Las dos cadenas no son iguales, sino que, si en una hay timina, en la otra, hay adenina.
• El enrollamiento de la doble hélice es dextrógiro y plectonímico, es decir, para que se separen las dos cadenas una debe girar con respecto a la otra.
• La doble hélice de ADN en estado natural es muy estable, pero una dispersión de fibras de ADN se calienta hasta los 100ºC.

Estructura Terciaria del ADN

Las moléculas de ADN circular presentan una estructura terciaria, en la que la fibra de 20 Å se encuentra retorcida sobre sí misma formando una superhélice. Esta disposición se denomina estructura terciaria del ADN.

Niveles de Empaquetamiento del ADN

El ADN consigue una elevada condensación gracias a los diferentes niveles estructurales que presenta el ADN, empaquetado aún más.

• Primer nivel: También llamado collar de perlas, está constituido por la fibra de ADN de 20 Å asociada a las histonas. Este collar se encuentra en el núcleo durante la interfase del ciclo celular de todas las células eucariotas.
• Segundo nivel: También llamado solenoide, se forma por el enrollamiento sobre sí misma de la fibra de cromatina de 100 Å condensada.
• Tercer Nivel: La fibra de 300 Å forma una serie de bucles denominados dominios estructurales en forma de bucle.
• Niveles superiores de empaquetamiento: Estos niveles no se conocen todavía con exactitud.

Tipos de ADN

Según el número de cadenas se pueden clasificar en:

• ADN monocatenario: Es poco frecuente, se ha encontrado en forma lineal en los parvovirus y en forma circular en algunos virus.
• ADN bicatenario: Es el que presentan la mayoría de los organismos. El ADN bicatenario puede presentar superenrollamientos.

Según su forma se clasifican en:

• ADN asociado a histonas: Se encuentra en el núcleo de las células eucariotas.
• ADN asociado a protaminas: Está presente en el núcleo de los espermatozoides.
• ADN procariota: Se encuentra asociado a proteínas parecidas a las histonas, a ARN y a proteínas no histónicas.

El Ácido Ribonucleico (ARN)

Está constituido por nucleótidos de ribosa y cuatro de las bases nitrogenadas: adenina, guanina, citosina y uracilo. El ARN es casi siempre monocatenario, excepto en algunos casos como en los reovirus en que es bicatenario. Se encuentra en muchos tipos de virus y en las células procariotas y eucariotas.

ARN Mensajero

Es monocatenario, generalmente lineal. Copia la información contenida en el ADN y la lleva hasta los ribosomas, para que se sinteticen las proteínas a partir de los aminoácidos que aportan los ARNt. Este tiene una estructura diferente según el tipo de célula:

• ARNm eucariótico: Presenta algunas zonas con doble hélice, debido a la complementariedad de las bases entre diferentes segmentos y zonas monocatenarias que dan lugar a los denominados lazos en herradura.
• ARNm procariótico: No adopta la estructura del ARN eucariótico y no presenta intrones. Además, puede ser policistrónico, es decir, puede contener información para dos o más cadenas polipeptídicas.