Ácidos nucleicos composición y finciones

1. ACIDOS NUCLEICOS
ACIDOS NUCLEICOS
ADN/ARN
ADN/ARN
Elaborado por la Prof. Bioq. Viviana Pacheco
Quimica Biologica

2. Doble hélice y fibra
de cromatina
Enrollamiento
de la cromatina
Cromosoma
Núcleo de célula eucariota

3. Conocer esta secuencia de bases, es decir,
Conocer esta secuencia de bases, es decir, secuenciar un ADN
secuenciar un ADN equivale a
equivale a
descifrar su mensaje genético
descifrar su mensaje genético.
.
El orden en el que aparecen las cuatro bases a lo largo de una cadena en
el ADN es, por tanto, crítico para la célula, ya que este orden es el que
constituye las instrucciones del programa genético de los organismos.

4. Se encuentran en todos los seres vivientes……
Se encuentran en todos los seres vivientes……
Contiene:
Contiene:
 Carbono
Carbono
 Hidrógeno
Hidrógeno
 Oxígeno
Oxígeno
 Nitrógeno
Nitrógeno
 Fósforo
Fósforo
Posee carácter ACIDICO
Posee carácter ACIDICO

5. Los ácidos nucleicos son sustancias del
Los ácidos nucleicos son sustancias del
MAS ALTO RANGO BIOLOGICO; a ellos les
MAS ALTO RANGO BIOLOGICO; a ellos les
están asignadas IMPORTANTISIMAS
están asignadas IMPORTANTISIMAS
FUNCIONES.
FUNCIONES.

6. Función
Función
Su función principal es codificar las instrucciones
Su función principal es codificar las instrucciones
esenciales para fabricar un ser vivo idéntico a aquel del
esenciales para fabricar un ser vivo idéntico a aquel del
que proviene o casi similar, en el caso de mezclarse con
que proviene o casi similar, en el caso de mezclarse con
otra cadena como es el caso de la
otra cadena como es el caso de la reproducción sexual
reproducción sexual.
.
Las cadenas de
Las cadenas de polipeptídicas
polipeptídicas codificadas por el ADN
codificadas por el ADN
pueden ser
pueden ser
1- Estructurales como las
1- Estructurales como las proteínas
proteínas de los
de los músculos
músculos,
,
cartílagos
cartílagos,
, pelo
pelo, etc.
, etc.
2- Funcionales como las de la
2- Funcionales como las de la hemoglobina
hemoglobina o las
o las
innumerables
innumerables enzimas
enzimas del organismo.
del organismo.
La función principal de la herencia es la especificación de
La función principal de la herencia es la especificación de
las proteínas, siendo el ADN una especie de plano o
las proteínas, siendo el ADN una especie de plano o
receta para nuestras proteínas.
receta para nuestras proteínas.

7. El ADN como almacén de información
El ADN como almacén de información
Es un almacén de información (mensaje)
Es un almacén de información (mensaje)
que se
que se trasmite de generación en
trasmite de generación en
generación
generación, conteniendo toda la
, conteniendo toda la
información necesaria para construir y
información necesaria para construir y
sostener el organismo en el que reside.
sostener el organismo en el que reside.

8.  Miescher
Miescher en 1871 aisló del
en 1871 aisló del
núcleo de las células de pus
núcleo de las células de pus
una sustancia ácida rica en
una sustancia ácida rica en
fósforo que llamó "
fósforo que llamó "nucleína
nucleína".
".
Un año más tarde, en 1872,
Un año más tarde, en 1872,
aisló de la cabeza de los
aisló de la cabeza de los
espermas del salmón un
espermas del salmón un
compuesto que denominó
compuesto que denominó
"protamina" y que resultó ser
"protamina" y que resultó ser
una sustancia ácida y otra
una sustancia ácida y otra
básica. El nombre de ácido
básica. El nombre de ácido
nucleico procede del de
nucleico procede del de
"nucleína" propuesto por
"nucleína" propuesto por
Miescher.
Miescher.

9. Los Ácidos Nucleicos: ADN y ARN
Los Ácidos Nucleicos: ADN y ARN
 Los ácidos nucleicos son grandes moléculas formadas
Los ácidos nucleicos son grandes moléculas formadas
por la repetición de una molécula unidad que es el
por la repetición de una molécula unidad que es el
nucleótido. Un nucleótido está formado por:
nucleótido. Un nucleótido está formado por:
1.- Una pentosa: Ribosa o desoxirribosa.
1.- Una pentosa: Ribosa o desoxirribosa.
2.- Una base nitrogenada: púrica o pirimidínica.
2.- Una base nitrogenada: púrica o pirimidínica.
3.- Ácido Fosfórico.
3.- Ácido Fosfórico.

10. Azúcar
Azúcar
 El azúcar, en el caso de los ácidos desoxirribonucleicos
El azúcar, en el caso de los ácidos desoxirribonucleicos
(ADN) es la
(ADN) es la 2-desoxi-D-ribosa
2-desoxi-D-ribosa y en el caso de los ácidos
y en el caso de los ácidos
ribonucleicos (ARN) es la
ribonucleicos (ARN) es la D-ribosa
D-ribosa.
.


11. ACIDOS FOSFORICOS
ACIDOS FOSFORICOS

12. Las bases nitrogenadas que forman parte de los ácidos
Las bases nitrogenadas que forman parte de los ácidos
nucleicos son de dos tipos,
nucleicos son de dos tipos, púricas
púricas y
y pirimidínicas
pirimidínicas.
.
 Las bases púricas derivadas de la purina (fusión de un
Las bases púricas derivadas de la purina (fusión de un
anillo pirimidínico y uno de imidazol) son la
anillo pirimidínico y uno de imidazol) son la Adenina
Adenina (6-
(6-
aminopurina) y la
aminopurina) y la Guanina
Guanina (2-amino-6-hidroxipurina).
(2-amino-6-hidroxipurina).

13.  Las bases pirimidínicas (derivadas de la pirimidina) son:
Las bases pirimidínicas (derivadas de la pirimidina) son:
 Timina
Timina (2,6-dihidroxi-5-metilpirimidina o también llamada 5-
(2,6-dihidroxi-5-metilpirimidina o también llamada 5-
metiluracilo)
metiluracilo)
 Citosina
Citosina (2-hidroxi-6-aminopirimidina)
(2-hidroxi-6-aminopirimidina)
 Uracilo
Uracilo (2,6-dihidroxipirimidina).
(2,6-dihidroxipirimidina).

14. TIENEN PROPIEDAD DE ABSORBER
TIENEN PROPIEDAD DE ABSORBER
RADIACIONES EN LA REGION
RADIACIONES EN LA REGION
ULTRAVIOLETA DE ONDA 260nm
ULTRAVIOLETA DE ONDA 260nm

15.  Las bases nitrogenadas que forman
Las bases nitrogenadas que forman
normalmente parte del ADN son: Adenina
normalmente parte del ADN son: Adenina
(A), Guanina (G), Citosina y Timina (T).
(A), Guanina (G), Citosina y Timina (T).
 Las bases nitrogenadas que forman parte
Las bases nitrogenadas que forman parte
de el ARN son: Adenina (A), Guanina (G),
de el ARN son: Adenina (A), Guanina (G),
Citosina (C) y Uracilo (U).
Citosina (C) y Uracilo (U).
 Por tanto, la Timina es específica del ADN
Por tanto, la Timina es específica del ADN
y el Uracilo es específico del ARN.
y el Uracilo es específico del ARN.

16. La unión de la base nitrogenada a la pentosa
La unión de la base nitrogenada a la pentosa
recibe el nombre de
recibe el nombre de NUCLEÓSIDO
NUCLEÓSIDO y se realiza a
y se realiza a
través del carbono 1’ de la pentosa y los
través del carbono 1’ de la pentosa y los
nitrógenos de las posiciones 1 (pirimidinas) o 9
nitrógenos de las posiciones 1 (pirimidinas) o 9
(purinas) de las bases nitrogenadas mediante un
(purinas) de las bases nitrogenadas mediante un
enlace de tipo
enlace de tipo N-glucosídico
N-glucosídico.
.
La unión del nucleósido con el ácido fosfórico se
La unión del nucleósido con el ácido fosfórico se
realiza a través de un
realiza a través de un enlace de tipo
enlace de tipo éster
éster (se
(se
forma por esterificación) entre el grupo OH del
forma por esterificación) entre el grupo OH del
carbono 5’ de la pentosa y el ácido fosfórico,
carbono 5’ de la pentosa y el ácido fosfórico,
originando un
originando un Nucleótido
Nucleótido.
.

21.  Tanto los nucleótidos como los nucleósidos
Tanto los nucleótidos como los nucleósidos
pueden contener como azúcar la D-ribosa
pueden contener como azúcar la D-ribosa
(ribonucleótidos y ribonucleósidos) o la pentosa
(ribonucleótidos y ribonucleósidos) o la pentosa
2-desoxi-D-ribosa (desoxirribonucleótidos y
2-desoxi-D-ribosa (desoxirribonucleótidos y
desoxirribonucleósidos).
desoxirribonucleósidos).
 Además, los nucleótidos pueden tener 1, 2 ó 3
Además, los nucleótidos pueden tener 1, 2 ó 3
grupos fosfato unidos al carbono 5’ de la
grupos fosfato unidos al carbono 5’ de la
pentosa, existiendo por tanto, nucleótidos 5’
pentosa, existiendo por tanto, nucleótidos 5’
monofosfato, nucleótidos 5’ difosfato y
monofosfato, nucleótidos 5’ difosfato y
nucleótidos 5’ trifosfato. En algunos casos el
nucleótidos 5’ trifosfato. En algunos casos el
ácido fosfórico se une a la pentosa por el
ácido fosfórico se une a la pentosa por el
carbono 3’, existiendo nucleótidos 3’
carbono 3’, existiendo nucleótidos 3’
monofosfato, difosfato o trifosfato según el
monofosfato, difosfato o trifosfato según el
número de grupos fosfato que posea.
número de grupos fosfato que posea.

22. Base
Base
Nitrogenada
Nitrogenada
Nucleósido
Nucleósido Nucleótido
Nucleótido
Adenina
Adenina Adenosina
Adenosina Ácido Adenílico
Ácido Adenílico
Guanina
Guanina Guanidina
Guanidina Ácido Guanílico
Ácido Guanílico
Citosina
Citosina Citidina
Citidina Ácido Citidílico
Ácido Citidílico
Timina
Timina Timidina
Timidina Ácido Timidílico
Ácido Timidílico
Uracilo
Uracilo Uridina
Uridina Ácido Uridílico
Ácido Uridílico

23. Ácidos nucleicos
Ácidos nucleicos

24. Los nucleótidos son las unidades o
Los nucleótidos son las unidades o
monómeros utilizados para construir largas
monómeros utilizados para construir largas
cadenas de polinucleótidos.
cadenas de polinucleótidos.
Los ácidos nucleicos son MACROMOLECULAS
Los ácidos nucleicos son MACROMOLECULAS
formadas por POLIMERIZACIÓN, en cadenas
formadas por POLIMERIZACIÓN, en cadenas
lineales, de unidades estructurales llamadas
lineales, de unidades estructurales llamadas
Nucleótidos.
Nucleótidos.

25.  Nucleósido = Pentosa + Base nitrogenada.
Nucleósido = Pentosa + Base nitrogenada.
 Nucleótido = Pentosa + Base nitrogenada +
Nucleótido = Pentosa + Base nitrogenada +
Ácido fosfórico.
Ácido fosfórico.
 Polinucleóotido = Nucleótido + Nucleótido +
Polinucleóotido = Nucleótido + Nucleótido +
Nucleótido + ....
Nucleótido + ....

26.  Los nucleótidos se unen entre si para formar largas cadenas
Los nucleótidos se unen entre si para formar largas cadenas
de polinuclóetidos, esta unión entre monómeros nucleótidos
de polinuclóetidos, esta unión entre monómeros nucleótidos
se realiza mediante
se realiza mediante enlaces
enlaces fosfodiéster
fosfodiéster entre los carbonos
entre los carbonos
de las posiciones 3’ de un nucleótido con la 5’ del siguiente.
de las posiciones 3’ de un nucleótido con la 5’ del siguiente.
Polinucleótido
Polinucleótido

27.  Los ácidos nucleicos que se han detectado son el ácido
Los ácidos nucleicos que se han detectado son el ácido
desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (RNA).
desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (RNA).
Ambos están compuestos por nucleótidos unidos entre
Ambos están compuestos por nucleótidos unidos entre
sí, aunque existen algunas diferencias entre ellos, en
sí, aunque existen algunas diferencias entre ellos, en
cuanto a la composición de azúcares y bases
cuanto a la composición de azúcares y bases
nitrogenadas y en su presencia en formas
nitrogenadas y en su presencia en formas
monocatenarias (RNA) o de doble cadena (DNA).
monocatenarias (RNA) o de doble cadena (DNA).
De acuerdo a la composición química, los ácidos
De acuerdo a la composición química, los ácidos
nucleicos se clasifican en ácidos desoxiribonucleicos
nucleicos se clasifican en ácidos desoxiribonucleicos
(ADN) que se encuentran residiendo en el núcleo celular
(ADN) que se encuentran residiendo en el núcleo celular
y algunos organelos, y en ácidos ribonucleicos (ARN)
y algunos organelos, y en ácidos ribonucleicos (ARN)
que actúan en el citoplasma. Se conoce con considerable
que actúan en el citoplasma. Se conoce con considerable
detalle la estructura y función de los dos tipos de ácidos.
detalle la estructura y función de los dos tipos de ácidos.

28. Acido desoxirribonucleico
Acido desoxirribonucleico
 Se encuentra en casi la totalidad en los
Se encuentra en casi la totalidad en los
Núcleos celulares (CROMATINA).También
Núcleos celulares (CROMATINA).También
hay pequeña cantidad en la mitocondria y
hay pequeña cantidad en la mitocondria y
cloroplasto.
cloroplasto.
 Todas las células contienen igual
Todas las células contienen igual
contenido de ADN (6pg) excepto las
contenido de ADN (6pg) excepto las
gametas. No se modifican la edad ni por
gametas. No se modifican la edad ni por
factores ambientales o nutricionales
factores ambientales o nutricionales

29. La estructura del ADN
La estructura del ADN

30. Historia
Historia
 Erwin Chargaff analizó las base nitrogenadas del ADN en diferentes
Erwin Chargaff analizó las base nitrogenadas del ADN en diferentes
formas de vida, concluyendo que, la cantidad de purinas no siempre
formas de vida, concluyendo que, la cantidad de purinas no siempre
se encontraban en proporciones iguales a las de las pirimidinas
se encontraban en proporciones iguales a las de las pirimidinas
(contrariamente a lo propuesto por
(contrariamente a lo propuesto por Levene
Levene), la proporción era igual
), la proporción era igual
en todas las células de los individuos de una especie dada, pero
en todas las células de los individuos de una especie dada, pero
variaba de una especie a otra.
variaba de una especie a otra.
 Los experimentos de Hershey-Chase probaron que el ADN era el
Los experimentos de Hershey-Chase probaron que el ADN era el
material genético pero, no como el ADN conformaba los genes. El
material genético pero, no como el ADN conformaba los genes. El
ADN debía transferir información de la célula de origen a la célula
ADN debía transferir información de la célula de origen a la célula
hija. Debía también contener información para replicarse a si
hija. Debía también contener información para replicarse a si
mismo, ser químicamente estable y tener pocos cambios. Sin
mismo, ser químicamente estable y tener pocos cambios. Sin
embargo debía ser capaz de cambios mutacionales. Sin mutaciones
embargo debía ser capaz de cambios mutacionales. Sin mutaciones
no existiría el proceso evolutivo.
no existiría el proceso evolutivo.
 Muchos científicos se interesaron en descifrar la estructura del ADN,
Muchos científicos se interesaron en descifrar la estructura del ADN,
entre ellos,
entre ellos, Francis Crick, James Watson, Rosalind Franklin, y
Francis Crick, James Watson, Rosalind Franklin, y
Maurice Wilkins.
Maurice Wilkins.

31. El modelo de Watson y Crick
El modelo de Watson y Crick
 A fines de Febrero de 1953,
A fines de Febrero de 1953, Rosalind Franklin
Rosalind Franklin, escribió en su
, escribió en su
cuaderno de notas que la estructura del ADN tenía dos cadenas, ya
cuaderno de notas que la estructura del ADN tenía dos cadenas, ya
antes había deducido que los grupos fosfatos se encontraban en el
antes había deducido que los grupos fosfatos se encontraban en el
exterior y que el ADN existe en dos formas........
exterior y que el ADN existe en dos formas........
 Watson y Crick eran investigadores teóricos que integraron todos los
Watson y Crick eran investigadores teóricos que integraron todos los
datos disponibles en su intento de desarrollar un modelo de la
datos disponibles en su intento de desarrollar un modelo de la
estructura del ADN. Los datos que se conocían por ese tiempo eran :
estructura del ADN. Los datos que se conocían por ese tiempo eran :
 que el ADN era una molécula grande también muy larga y delgada.
que el ADN era una molécula grande también muy larga y delgada.
 los datos de las bases proporcionados por Chargaff (A=T y C=G;
los datos de las bases proporcionados por Chargaff (A=T y C=G;
purinas/pirimidinas=k para una misma especie).
purinas/pirimidinas=k para una misma especie).
 los datos de la difracción de los rayos-x de Franklin
los datos de la difracción de los rayos-x de Franklin y
y Wilkins
Wilkins
(King's College de Londres).
(King's College de Londres).
 Los trabajos de
Los trabajos de Linus Pauling
Linus Pauling sobre proteínas (forma de hélice
sobre proteínas (forma de hélice
mantenida por puentes hidrógeno), quién sugirió para el ADN una
mantenida por puentes hidrógeno), quién sugirió para el ADN una
estructura semejante.
estructura semejante.

33. EL MODELO DE LA DOBLE HÉLICE: WATSON Y
EL MODELO DE LA DOBLE HÉLICE: WATSON Y
CRICK (1953)
CRICK (1953)
Una vez demostrado que los ácidos nucleicos eran los portadores de
Una vez demostrado que los ácidos nucleicos eran los portadores de
la información genética, se realizaron muchos esfuerzos
la información genética, se realizaron muchos esfuerzos
encaminados a determinar su estructura con exactitud. Watson y
encaminados a determinar su estructura con exactitud. Watson y
Crick (1953) fueron los primeros investigadores en proponer una
Crick (1953) fueron los primeros investigadores en proponer una
estructura para los ácidos nucleicos y su labor investigadora se vio
estructura para los ácidos nucleicos y su labor investigadora se vio
recompensada con el Premio Nobel en 1962, Premio Nobel que
recompensada con el Premio Nobel en 1962, Premio Nobel que
compartieron con M. H. F. Wilkins y que se les concedió por
compartieron con M. H. F. Wilkins y que se les concedió por sus
sus
descubrimientos en relación con la estructura molecular de los
descubrimientos en relación con la estructura molecular de los
ácidos nucleícos y su significación para la transmisión de la
ácidos nucleícos y su significación para la transmisión de la
información en la materia viva.
información en la materia viva.. Para realizar su trabajo emplearon
. Para realizar su trabajo emplearon
dos tipos de datos ya existentes.
dos tipos de datos ya existentes.

34.  Por un lado, utilizaron los datos obtenidos varios años antes por Chargaff
Por un lado, utilizaron los datos obtenidos varios años antes por Chargaff
(1950), relativos a la composición de bases nitrogenadas en el ADN de
(1950), relativos a la composición de bases nitrogenadas en el ADN de
diferentes organismos.
diferentes organismos.
 El otro tipo de datos eran los procedentes de estudios de difracción de
El otro tipo de datos eran los procedentes de estudios de difracción de
rayos X sobre fibras de ADN. Para determinar la estructura tridimensional o
rayos X sobre fibras de ADN. Para determinar la estructura tridimensional o
disposición espacial de las moléculas de ADN, se hace incidir un haz de
disposición espacial de las moléculas de ADN, se hace incidir un haz de
rayos X sobre fibras de ADN y se recoge la difracción de los rayos sobre
rayos X sobre fibras de ADN y se recoge la difracción de los rayos sobre
una película fotográfica. La película se impresiona en aquellos puntos donde
una película fotográfica. La película se impresiona en aquellos puntos donde
inciden los rayos X, produciendo al revelarse manchas. El ángulo de
inciden los rayos X, produciendo al revelarse manchas. El ángulo de
difracción presentado por cada una de las manchas en la película suministra
difracción presentado por cada una de las manchas en la película suministra
información sobre la posición en la molécula de ADN de cada átomo o
información sobre la posición en la molécula de ADN de cada átomo o
grupo de átomos.
grupo de átomos.
Mediante esta técnica de difracción de rayos X se obtuvieron los siguientes
Mediante esta técnica de difracción de rayos X se obtuvieron los siguientes
resultados:
resultados:
 Las bases púricas y pirimidínicas se encuentran unas sobre otras, apiladas a
Las bases púricas y pirimidínicas se encuentran unas sobre otras, apiladas a
lo largo del eje del polinucleótido a una distancia de
lo largo del eje del polinucleótido a una distancia de 3,4
3,4Å
Å . Las bases son
. Las bases son
estructuras planas orientadas de forma perpendicular al eje (Astbury,
estructuras planas orientadas de forma perpendicular al eje (Astbury,
1947).
1947).
 El diámetro del polinucleótido es de
El diámetro del polinucleótido es de 20
20 Å
Å y está enrollado helicoidalmente
y está enrollado helicoidalmente
alrededor de su eje. Cada
alrededor de su eje. Cada 34
34 Å
Å se produce una vuelta completa de la
se produce una vuelta completa de la
hélice.
hélice.
 Existe más de una cadena polinucleotídica enrollada helicoidalmente
Existe más de una cadena polinucleotídica enrollada helicoidalmente
(Wilkins et el. 1953, Frankling y Gosling, 1953).
(Wilkins et el. 1953, Frankling y Gosling, 1953).

35.  Basándose en estos dos tipos de datos Watson y
Basándose en estos dos tipos de datos Watson y
Crick propusieron su Modelo de estructura para
Crick propusieron su Modelo de estructura para
el ADN conocido con el nombre de
el ADN conocido con el nombre de Modelo de la
Modelo de la
Doble Hélice
Doble Hélice. Las características del Modelo de la
. Las características del Modelo de la
Doble Hélice son las siguientes:
Doble Hélice son las siguientes:
 El ADN es una doble hélice enrollada
El ADN es una doble hélice enrollada
helicoidalmente “a derechas” (sentido
helicoidalmente “a derechas” (sentido
dextrorso).
dextrorso).

37. Estructura.
Estructura. El conocimiento de la estructura de los ácidos
El conocimiento de la estructura de los ácidos
nucleicos permitió la elucidación del
nucleicos permitió la elucidación del código genético
código genético, la
, la
determinación del mecanismo y control de la síntesis de las
determinación del mecanismo y control de la síntesis de las
proteínas y el mecanismo de transmisión de la información
proteínas y el mecanismo de transmisión de la información
genética de la célula madre a las células hijas.
genética de la célula madre a las células hijas.
A las unidades químicas que se unen para formar los ácidos
A las unidades químicas que se unen para formar los ácidos
nucleicos se les denominan nucleótidos y al polímero se le
nucleicos se les denominan nucleótidos y al polímero se le
denomina polinucleótido o ácido nucleico.
denomina polinucleótido o ácido nucleico.
Los nucleótidos están formados por una base nitrogenada, un
Los nucleótidos están formados por una base nitrogenada, un
grupo fosfato y un azúcar; ribosa en caso de ARN y
grupo fosfato y un azúcar; ribosa en caso de ARN y
desoxiribosa en el caso de ADN.
desoxiribosa en el caso de ADN.
Las bases nitrogenadas son las que contienen la información
Las bases nitrogenadas son las que contienen la información
genética y los azúcares y los fosfatos tienen una función
genética y los azúcares y los fosfatos tienen una función
estructural formando el esqueleto del polinucleótido.
estructural formando el esqueleto del polinucleótido.
En el caso del ADN las bases son dos purinas y dos
En el caso del ADN las bases son dos purinas y dos
pirimidinas. Las purinas son A (Adenina) y G (Guanina). Las
pirimidinas. Las purinas son A (Adenina) y G (Guanina). Las
pirimidinas son T (Timina) y C (Citosina).
pirimidinas son T (Timina) y C (Citosina).
En el caso del ARN también son cuatro bases, dos purinas y
En el caso del ARN también son cuatro bases, dos purinas y
dos pirimidinas. Las purinas son A y G y las pirimidinas son C
dos pirimidinas. Las purinas son A y G y las pirimidinas son C
y U (Uracilo).
y U (Uracilo).

38.  Cada hélice es una serie de nucleótidos unidos por
Cada hélice es una serie de nucleótidos unidos por
enlaces fosfodiéster en los que un grupo fosfato forma
enlaces fosfodiéster en los que un grupo fosfato forma
un puente entre grupos OH de dos azúcares sucesivos
un puente entre grupos OH de dos azúcares sucesivos
(
(posiciones
posiciones 3’ de un azúcar y 5’ del siguiente).
3’ de un azúcar y 5’ del siguiente).
 Las dos hélices se mantienen unidas mediante puentes o
Las dos hélices se mantienen unidas mediante puentes o
enlaces de hidrogeno producidos entre las bases
enlaces de hidrogeno producidos entre las bases
nitrogenadas de cada hélice. Siguiendo los datos de
nitrogenadas de cada hélice. Siguiendo los datos de
Chargaff (1959), la Adenina de una hélice aparea con la
Chargaff (1959), la Adenina de una hélice aparea con la
Timina de la hélice complementaria mediante dos
Timina de la hélice complementaria mediante dos
puentes de hidrógeno. Igualmente, la Guanina de una
puentes de hidrógeno. Igualmente, la Guanina de una
hélice aparea con la Citosina de la complementaria
hélice aparea con la Citosina de la complementaria
mediante tres puentes de hidrógeno.
mediante tres puentes de hidrógeno.

41. Aspectos para destacar
Aspectos para destacar
 Las hebras que la conforman son c
Las hebras que la conforman son complementarias
omplementarias
(deducción realizada por Watson y Crick a partir de los
(deducción realizada por Watson y Crick a partir de los
datos de Chargaff, A se aparea con T y C con G, el
datos de Chargaff, A se aparea con T y C con G, el
apareamiento se mantiene debido a la acción de los
apareamiento se mantiene debido a la acción de los
puentes hidrogeno entre ambas bases
puentes hidrogeno entre ambas bases
 Las dos hélices por razones de complementaridad de las
Las dos hélices por razones de complementaridad de las
bases nitrogenadas son
bases nitrogenadas son antiparalelas
antiparalelas, teniendo
, teniendo
secuencias de átomos inversas. Una hélice lleva la
secuencias de átomos inversas. Una hélice lleva la
secuencia 5’P 3’OH , mientras que la hélice
→
secuencia 5’P 3’OH , mientras que la hélice
→
complementaria sigue la secuencia de átomos 3’OH →
complementaria sigue la secuencia de átomos 3’OH →
5’P.
5’P.

42.  El ADN es una doble hélice, con
El ADN es una doble hélice, con
las bases dirigidas hacia el
las bases dirigidas hacia el
centro, perpendiculares al eje de
centro, perpendiculares al eje de
la molécula (como los peldaños
la molécula (como los peldaños
de una escalera caracol) y las
de una escalera caracol) y las
unidades azúcar-fosfato a lo
unidades azúcar-fosfato a lo
largo de los lados de la hélice
largo de los lados de la hélice
(como las barandas de una
(como las barandas de una
escalera caracol).
escalera caracol).

43.  ). Tome nota que una purina con doble anillo
). Tome nota que una purina con doble anillo
siempre se aparea con una pirimidina con un
siempre se aparea con una pirimidina con un
solo anillo en su molécula.
solo anillo en su molécula.
 Las purinas son la
Las purinas son la Adenina
Adenina (A) y la
(A) y la Guanina
Guanina
(G). Durante este curso hablamos del Adenosin
(G). Durante este curso hablamos del Adenosin
trifosfato (ATP), pero en ese caso el azúcar era
trifosfato (ATP), pero en ese caso el azúcar era
la ribosa, mientras que en el ADN se encuentra
la ribosa, mientras que en el ADN se encuentra
la desoxirribosa.
la desoxirribosa.
 Las Pirimidinas son la
Las Pirimidinas son la Citosina
Citosina (C) y la
(C) y la Timina
Timina
(T).
(T).

46. Formación de la Doble Hélice
Formación de la Doble Hélice

47. Las bases son
Las bases son complementarias
complementarias,
, con A en un lado de la molécula
con A en un lado de la molécula
únicamente encontramos T del otro lado, lo mismo ocurre con G y C.
únicamente encontramos T del otro lado, lo mismo ocurre con G y C. Si
Si
conocemos la secuencia de bases de una de las hebras, conocemos su
conocemos la secuencia de bases de una de las hebras, conocemos su
complementaria
complementaria

49. En cada extremo de una doble hélice lineal de
En cada extremo de una doble hélice lineal de
DNA, el extremo 3'-OH de una de las hebras es
DNA, el extremo 3'-OH de una de las hebras es
adyacente al extremo 5'-P (fosfato) de la otra.
adyacente al extremo 5'-P (fosfato) de la otra.
En otras palabras,
En otras palabras, las dos hebras son
las dos hebras son
antiparalelas
antiparalelas, es decir, tienen una orientación
, es decir, tienen una orientación
diferente. En el esqueleto azucar -fosfato de del
diferente. En el esqueleto azucar -fosfato de del
ADN los grupos fosfato se conectan al carbono 3
ADN los grupos fosfato se conectan al carbono 3
´ de la molécula de desoxirribosa y al carbono 5
´ de la molécula de desoxirribosa y al carbono 5
´ de la siguiente, uniendo azúcares sucesivos.
´ de la siguiente, uniendo azúcares sucesivos.
La prima (´) indica la posición del carbono en un
La prima (´) indica la posición del carbono en un
azúcar. Por convención, la secuencia de bases
azúcar. Por convención, la secuencia de bases
de una hebra sencilla se escribe con el extremo
de una hebra sencilla se escribe con el extremo
5'-P a la izquierda
5'-P a la izquierda

50. PROPORCIONES DE LAS BASES
PROPORCIONES DE LAS BASES
NITROGENADAS: REGLAS DE CHARGAFF
NITROGENADAS: REGLAS DE CHARGAFF
Al principio se pensaba que los ácidos nucleicos eran la repetición
Al principio se pensaba que los ácidos nucleicos eran la repetición
monótona de un tetranucleótido, de forma que no tenían variabilidad
monótona de un tetranucleótido, de forma que no tenían variabilidad
suficiente para ser la molécula biológica que almacenara la información. Sin
suficiente para ser la molécula biológica que almacenara la información. Sin
embargo, Chargaff (1950) demostró que las proporciones de las bases nitrogenadas
embargo, Chargaff (1950) demostró que las proporciones de las bases nitrogenadas
eran diferentes en los distintos organismos, aunque seguían algunas reglas. Estas
eran diferentes en los distintos organismos, aunque seguían algunas reglas. Estas
reglas de Chargaff se cumplen en los organismos cuyo material hereditario es ADN
reglas de Chargaff se cumplen en los organismos cuyo material hereditario es ADN
de doble hélice y son las siguientes:
de doble hélice y son las siguientes:
REGLAS DE CHARGAFF PARA ADN DE DOBLE HÉLICE
REGLAS DE CHARGAFF PARA ADN DE DOBLE HÉLICE
 La proporción de Adenina (A) es igual a la de Timina (T). A = T . La relación entre
La proporción de Adenina (A) es igual a la de Timina (T). A = T . La relación entre
Adenina y Timina es igual a la unidad (A/T = 1).
Adenina y Timina es igual a la unidad (A/T = 1).
 La proporción de Guanina (G) es igual a la de Citosina (C). G= C. La relación entre
La proporción de Guanina (G) es igual a la de Citosina (C). G= C. La relación entre
Guanina y Citosina es igual a la unidad ( G/C=1).
Guanina y Citosina es igual a la unidad ( G/C=1).
 La proporción de bases púricas (A+G) es igual a la de las bases pirimidínicas (T+C).
La proporción de bases púricas (A+G) es igual a la de las bases pirimidínicas (T+C).
(A+G) = (T + C).
(A+G) = (T + C). La relación entre (A+G) y (T+C) es igual a la unidad (A+G)/
La relación entre (A+G) y (T+C) es igual a la unidad (A+G)/
(T+C)=1.
(T+C)=1.
 Sin embargo, la proporción entre (A+T) y (G+C) era característica de cada
Sin embargo, la proporción entre (A+T) y (G+C) era característica de cada
organismo, pudiendo tomar por tanto, diferentes valores según la especie
organismo, pudiendo tomar por tanto, diferentes valores según la especie
estudiada. Este resultado indicaba que los ácidos nucleicos no eran la repetición
estudiada. Este resultado indicaba que los ácidos nucleicos no eran la repetición
monótona de un tetranucleótido. Existía variabilidad en la composición de bases
monótona de un tetranucleótido. Existía variabilidad en la composición de bases
nitrogenadas.
nitrogenadas.

51. ESTRUCTURA DEL ARN
ESTRUCTURA DEL ARN
Al igual que en el caso del ADN, las moléculas de ARN están
Al igual que en el caso del ADN, las moléculas de ARN están
constituidas por cadenas de ribonucleótidos unidas entre sí por medio
constituidas por cadenas de ribonucleótidos unidas entre sí por medio
de enlaces fosfodiéster y se localizan en el citoplasma celular.
de enlaces fosfodiéster y se localizan en el citoplasma celular.
Hay algunas diferencias estructurales entre ADN y ARN:
Hay algunas diferencias estructurales entre ADN y ARN:
 La pentosa del ARN es la
La pentosa del ARN es la ribosa
ribosa; en la molécula de ARN no existe la
; en la molécula de ARN no existe la
Timina, que es sustituida por el
Timina, que es sustituida por el Uracilo.
Uracilo.
 Las cadenas de ARN son mucho más cortas ya que son copias de
Las cadenas de ARN son mucho más cortas ya que son copias de
determinadas zonas de una cadena de ADN (Gen).
determinadas zonas de una cadena de ADN (Gen).
 Las moléculas de ARN están constituidas por una
Las moléculas de ARN están constituidas por una sola cadena
sola cadena, no por
, no por
dos como el ADN.
dos como el ADN.
 El ADN posee la misma estructura en todas las células del organismo
El ADN posee la misma estructura en todas las células del organismo
mientras que el ARN, de acuerdo con las diferentes misiones que puede
mientras que el ARN, de acuerdo con las diferentes misiones que puede
cumplir, puede presentar tres estructuras diferentes (ARNm, ARNt,
cumplir, puede presentar tres estructuras diferentes (ARNm, ARNt,
ARNr).
ARNr).

52. TIPOS DE ARN
TIPOS DE ARN
Hay tres tipos netamente diferenciados de ARN, tanto en su estructura como
Hay tres tipos netamente diferenciados de ARN, tanto en su estructura como
en su función, aunque hay algunos otros tipos de RNA en las células:
en su función, aunque hay algunos otros tipos de RNA en las células:
1.- ARN mensajero (representa el 5% del total de ARN de la célula)
1.- ARN mensajero (representa el 5% del total de ARN de la célula)
ARN mensajero (ARNm): Es el encargado de
ARN mensajero (ARNm): Es el encargado de copiar la información genética
copiar la información genética
contenida en el ADN y
contenida en el ADN y trasladarla desde el núcleo celular hasta los
trasladarla desde el núcleo celular hasta los
ribosomas, en el citoplasma, donde se produce la síntesis de proteínas
ribosomas, en el citoplasma, donde se produce la síntesis de proteínas.
.
Cada cadena de ARNm corresponde a un gen, o sea, una parte de una
Cada cadena de ARNm corresponde a un gen, o sea, una parte de una
cadena de ADN. Cada gen contiene información para la síntesis de una
cadena de ADN. Cada gen contiene información para la síntesis de una
proteína y
proteína y hay tantos ARNm como proteínas
hay tantos ARNm como proteínas ya que son específicos para
ya que son específicos para
cada una de ellas.
cada una de ellas.
ARN mensajero, consiste en una secuencia de nucleótidos que corresponde
ARN mensajero, consiste en una secuencia de nucleótidos que corresponde
a la transcripción de un trozo de DNA (gen). No obstante, esta transcripción
a la transcripción de un trozo de DNA (gen). No obstante, esta transcripción
no es siempre un proceso simple y directo. En secuencias que contienen
no es siempre un proceso simple y directo. En secuencias que contienen
exones e intrones, el transcrito primario sufre una maduración durante la
exones e intrones, el transcrito primario sufre una maduración durante la
que se cortan los intrones y se empalman los exones (splicing).
que se cortan los intrones y se empalman los exones (splicing).
Su función es la de transportar la información genética del núcleo a los
Su función es la de transportar la información genética del núcleo a los
ribosomas en que son transcritos.
ribosomas en que son transcritos.

53. 2.- ARN de trasferencia (soluble)
2.- ARN de trasferencia (soluble)
ARN de transferencia (ARNt): Estructuralmente, son las moléculas
ARN de transferencia (ARNt): Estructuralmente, son las moléculas
más pequeñas
más pequeñas de los tres tipos de ARN. Se
de los tres tipos de ARN. Se encarga de leer la
encarga de leer la
información que posee el ARNm
información que posee el ARNm y, de acuerdo con ella, situar los
y, de acuerdo con ella, situar los
distintos aminoácidos en el lugar adecuado para constituir una
distintos aminoácidos en el lugar adecuado para constituir una
cadena polipeptídica. Existe un ARNt específico para cada
cadena polipeptídica. Existe un ARNt específico para cada
aminoácido.
aminoácido.
Los ARN de transferencia, son moléculas de ARN con estructura
Los ARN de transferencia, son moléculas de ARN con estructura
cruciforme,
cruciforme, encargados de leer el código del ARNm en los
encargados de leer el código del ARNm en los
ribosomas e ir sintetizando la cadena de de proteína a partir de los
ribosomas e ir sintetizando la cadena de de proteína a partir de los
aminoácidos que tiene asociados a su estructura
aminoácidos que tiene asociados a su estructura.
.
Existen tantos ARNt como aminoácidos codificables. Cada ARNt
Existen tantos ARNt como aminoácidos codificables. Cada ARNt
tiene en una parte de su estructura la secuencia que codifica un
tiene en una parte de su estructura la secuencia que codifica un
aminoácido (anticodón) que se unirá al codón del ARNm. En la parte
aminoácido (anticodón) que se unirá al codón del ARNm. En la parte
opuesta tiene una parte diseñada para unirse al aminoácido que
opuesta tiene una parte diseñada para unirse al aminoácido que
codifica el anticodón.
codifica el anticodón.

54. 3.- ARN ribosómico (es el más abundante 80%)
3.- ARN ribosómico (es el más abundante 80%)
ARN ribosómico (ARNr): Es la clase de ARN
ARN ribosómico (ARNr): Es la clase de ARN más abundante en todas las
más abundante en todas las
células
células y tiene gran importancia en la constitución de los ribosomas, pero no
y tiene gran importancia en la constitución de los ribosomas, pero no
se conoce demasiado bien su función.
se conoce demasiado bien su función.
ARN ribosómico, es un ARN estructural que compone los ribosomas junto
ARN ribosómico, es un ARN estructural que compone los ribosomas junto
con proteínas. Parece ser que tiene una
con proteínas. Parece ser que tiene una función de enzimático al facilitar las
función de enzimático al facilitar las
interacciones para que el RNAm se acomode en el ribosoma y sea leído por
interacciones para que el RNAm se acomode en el ribosoma y sea leído por
los RNAts, y al mismo tiempo facilita la interacción con proteínas
los RNAts, y al mismo tiempo facilita la interacción con proteínas
enzimáticas que posibilitan la formación de los enlaces peptídicos
enzimáticas que posibilitan la formación de los enlaces peptídicos
Los ribosomas procarióticos tienen RNAr de tres tamaños 16S, 5S y 23S, los
Los ribosomas procarióticos tienen RNAr de tres tamaños 16S, 5S y 23S, los
eucarióticos tienen 4 tamaños 18S, 5S, 5.8S y 28S.
eucarióticos tienen 4 tamaños 18S, 5S, 5.8S y 28S.
El ARNr es el que contribuye a dar a los ribosomas su forma acanalada, al
El ARNr es el que contribuye a dar a los ribosomas su forma acanalada, al
condicionar la posición de las proteínas, posibilitando la unión a su
condicionar la posición de las proteínas, posibilitando la unión a su
estructura del ARNm, de los ARNt y de la proteína que se está sintetizando.
estructura del ARNm, de los ARNt y de la proteína que se está sintetizando.
Supone el 75% del RNA celular en procariotas y el 50% en eucariotas.
Supone el 75% del RNA celular en procariotas y el 50% en eucariotas.

55. 4.- ARN nucleolar
4.- ARN nucleolar
Las células eucariotas poseen RNA nucleolar (RNA
Las células eucariotas poseen RNA nucleolar (RNA
heterogéneo nucleolar) que son en realidad
heterogéneo nucleolar) que son en realidad precursores
precursores
del los RNAm maduros.
del los RNAm maduros.
5.- snRNPs
5.- snRNPs
Las células eucariotas poseen también un grupo de
Las células eucariotas poseen también un grupo de
moléculas de RNA unidas a proteínas, denominadas
moléculas de RNA unidas a proteínas, denominadas
ribonucleo proteínas pequeñas nucleolares
ribonucleo proteínas pequeñas nucleolares (snRNPs) que
(snRNPs) que
desempeñan un papel importante en el
desempeñan un papel importante en el proceso de
proceso de
síntesis de RNAm.
síntesis de RNAm.

56. Diferencias entre ADN y ARN
Diferencias entre ADN y ARN
Hay tres tipos netamente diferenciados de ARN,
Hay tres tipos netamente diferenciados de ARN,
tanto en su estructura como en su función:
tanto en su estructura como en su función:
a)
a) Diferencias estructurales
Diferencias estructurales
La estructura del ADN es de doble cadena, lo
La estructura del ADN es de doble cadena, lo
que confiere una mayor protección a la
que confiere una mayor protección a la
información contenida en él.
información contenida en él.
La estructura de los ARN es monocatenaria
La estructura de los ARN es monocatenaria
aunque, puede presentarse en forma lineal
aunque, puede presentarse en forma lineal
como el ARNm o en forma plegada cruciforme
como el ARNm o en forma plegada cruciforme
como ARNt y ARNr.
como ARNt y ARNr.

57. b) Diferencias en la composición
b) Diferencias en la composición
El ADN y ARN se diferencian en su composición de
El ADN y ARN se diferencian en su composición de
pentosa
pentosa, el ADN está compuesto por desoxirribosa y el
, el ADN está compuesto por desoxirribosa y el
ARN por ribosa.
ARN por ribosa.
También se diferencian en su
También se diferencian en su composición de bases
composición de bases.
.
EL ADN está compuesto por Adenosina, Timina Guanina
EL ADN está compuesto por Adenosina, Timina Guanina
y Citosina, mientras que el ARN sustituye la Timina por
y Citosina, mientras que el ARN sustituye la Timina por
Uracilo. Su composición de bases es Adenosina, Uracilo,
Uracilo. Su composición de bases es Adenosina, Uracilo,
Guanina y Citosina.
Guanina y Citosina.
c) Diferencias en la función
c) Diferencias en la función
Respecto a la función de cada tipo de ácido nucleico,
Respecto a la función de cada tipo de ácido nucleico,
también hay diferencias.
también hay diferencias.
El ADN tiene como función el almacenar, conservar y
El ADN tiene como función el almacenar, conservar y
transmitir la información genética de células padres a
transmitir la información genética de células padres a
hijas.
hijas.
El ARN tiene como función básica el articular los
El ARN tiene como función básica el articular los
procesos de expresión de la información genética del
procesos de expresión de la información genética del
ADN en la síntesis de proteínas.
ADN en la síntesis de proteínas.

58. Resumen …
Resumen …
 Las alrededor de treinta mil proteínas diferentes en el cuerpo humano están
Las alrededor de treinta mil proteínas diferentes en el cuerpo humano están
hechas de veinte
hechas de veinte aminoácidos
aminoácidos diferentes, y una molécula de ADN debe
diferentes, y una molécula de ADN debe
especificar la secuencia en que se unan dichos aminoácidos.
especificar la secuencia en que se unan dichos aminoácidos.
 El ADN en el genoma de un organismo podría dividirse conceptualmente en
El ADN en el genoma de un organismo podría dividirse conceptualmente en
dos, el que
dos, el que codifica las proteínas
codifica las proteínas y el que
y el que no codifica
no codifica. En el proceso de
. En el proceso de
elaborar una proteína, el ADN de un gen se lee y se transcribe a ARN. Este
elaborar una proteína, el ADN de un gen se lee y se transcribe a ARN. Este
ARN sirve como mensajero entre el ADN y la
ARN sirve como mensajero entre el ADN y la maquinaria
maquinaria que elaborará las
que elaborará las
proteínas y por eso recibe el nombre de
proteínas y por eso recibe el nombre de ARN mensajero
ARN mensajero. El ARN mensajero
. El ARN mensajero
instruye a la maquinaria que elabora las proteínas, para que ensamble los
instruye a la maquinaria que elabora las proteínas, para que ensamble los
aminoácidos en el orden preciso para
aminoácidos en el orden preciso para armar la proteína
armar la proteína.
.
 El
El dogma central
dogma central de la biología molecular plantea que el flujo de actividad
de la biología molecular plantea que el flujo de actividad
y de información es:
y de información es: ADN →
ADN → ARN
ARN proteína
→ proteína
→
 En la actualidad se asume que este dogma es cierto en la mayoría de los
En la actualidad se asume que este dogma es cierto en la mayoría de los
casos, pero se conocen importantes excepciones: En algunos organismos
casos, pero se conocen importantes excepciones: En algunos organismos
(virus de ARN) la información fluye de ARN a ADN, este proceso se conoce
(virus de ARN) la información fluye de ARN a ADN, este proceso se conoce
como "transcripción inversa o reversa" . Adicionalmente, se sabe que
como "transcripción inversa o reversa" . Adicionalmente, se sabe que
existen secuencias de ADN que se transcriben a RNA y son funcionales
existen secuencias de ADN que se transcriben a RNA y son funcionales
como tales, sin llegar a traducirse a proteína nunca.
como tales, sin llegar a traducirse a proteína nunca.

59. LA INDIVIDUALIDAD Y EL POTENCIAL
LA INDIVIDUALIDAD Y EL POTENCIAL
FUNCIONAL DE CADA SER SON
FUNCIONAL DE CADA SER SON
DETERMINADAS POR LA INFORMACIÓN
DETERMINADAS POR LA INFORMACIÓN
CONTENIDA EN SUS ACIDOS NUCLEICOS
CONTENIDA EN SUS ACIDOS NUCLEICOS