El documento describe la estructura y composición de los ácidos nucleicos ADN y ARN. Explica que los ácidos nucleicos están compuestos de nucleótidos formados por una pentosa, un fosfato y una base nitrogenada. Estos nucleótidos se polimerizan formando cadenas simple o dobles. El ADN tiene una estructura de doble hélice donde las bases se aparean mediante puentes de hidrógeno de acuerdo a las reglas de complementariedad. El ARN también está formado por nucleótidos pero su estructura es de cadena

1. Ácidos nucléicos
Los ácidos nucleicos
fueron descubiertos
por Freidrich
Miescher en 1869
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2. La información genética o genoma, está
contenida en unas moléculas llamadas
ácidos nucleicos.
Existen dos tipos de ácidos nucleicos:
ADN y ARN.
El ADN guarda la información genética en
todos los organismos celulares, el ARN es
necesario para que se exprese la
información contenida en el ADN
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3. COMPOSICIÓN QUÍMICA Y
ESTRUCTURA DE LOS ÁCIDOS
NUCLEICOS
• Los ácidos nucléicos resultan de la
polimerización de monómeros complejos
denominados nucleótidos.
• Un nucleótido está formado por la unión
de un grupo fosfato al carbono 5’ de una
pentosa. A su vez la pentosa lleva unida al
carbono 1’ una base nitrogenada.
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4. Estructura del nucleótido monofosfato de
adenosina (AMP)
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5. NUCLEÓTIDO
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6. • Aquellas bases formadas por dos anillos
se denominan bases púricas (derivadas
de la purina). Dentro de este grupo
encontramos: Adenina (A), y Guanina (G).
• Si poseen un solo ciclo, se denominan
bases pirimidínicas (derivadas de la
pirimidina), como por ejemplo la Timina
(T), Citosina (C), Uracilo (U).
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7. BASES NITROGENADAS
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8. ATP (adenosin trifosfato): Es el portador
primario de energía de la célula. Esta
molécula tiene un papel clave para el
metabolismo de la energía.
La mayoría de las reacciones metabólicas
que requieren energía están acopladas a
la hidrólisis de ATP.
Nucleótidos de importancia
biológica
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9. ATP (Adenosin trifosfato)
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10. POLINUCLEÓTIDOS
• Existen dos clases de nucleótidos, los ribonucleótidos
en cuya composición encontramos la pentosa ribosa y
los desoxirribonucleótidos, en donde participa la
desoxirribosa.
• Los nucleótidos pueden unirse entre sí, mediante
enlaces covalentes, para formar polímeros, es decir los
ácidos nucleicos, el ADN y el ARN.
• Dichas uniones covalentes se denominan uniones
fosfodiéster. El grupo fosfato de un nucleótido se une
con el hidroxilo del carbono 5’ de otro nucleótido, de
este modo en la cadena quedan dos extremos libres, de
un lado el carbono 5’ de la pentosa unido al fosfato y del
otro el carbono 3’ de la pentosa.
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11. Estructura de un Polirribonucleótido
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12. ADN – ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO
• En 1953 Watson y Crick propusieron el modelo
de doble hélice, para esto se valieron de los
patrones obtenidos por difracción de rayos X de
fibras de ADN.
• Este modelo describe a la molécula del ADN
como una doble hélice, enrollada sobre un eje,
como si fuera una escalera de caracol y cada
diez pares de nucleótidos alcanza para dar un
giro completo.
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13. Modelo de la doble hélice de ADN Representación abreviada de un
segmento de ADN
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14. Mirel Nervenis

15. • El modelo de la doble hélice establece que
las bases nitrogenadas de las cadenas se
enfrentan y establecen entre ellas uniones
del tipo puente de hidrógeno. Este
enfrentamiento se realiza siempre entre una
base púrica con una pirimídica, lo que
permite el mantenimiento de la distancia
entre las dos hebras.
• La Adenina se une con la timina formando
dos puentes de hidrógeno y la citosina con
la guanina a través de tres puentes de
hidrógeno. Las hebras son antiparalelas,
pues una de ellas tiene sentido 5’ ® 3’, y la
otra sentido 3’ ® 5’.
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16. Pares de
bases del
ADN:
La formación
específica de
enlaces de
hidrógeno
entre G y C y
entre A y T
genera los
pares de
bases
complementa
rias
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17. Las hebras
son
antiparalelas,
pues una de
ellas tiene
sentido 5’ ®
3’, y la otra
sentido 3’ ®
5’.
Una corta sección de la doble hélice de ADN
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18. ARN – ÁCIDO RIBONUCLEÍCO
El ácido ribonucleíco se forma por la
polimerización de ribonucleótidos. Estos
a su vez se forman por la unión de:
• a) un grupo fosfato.
• b) ribosa, una aldopentosa cíclica y
• c) una base nitrogenada unida al
carbono 1’ de la ribosa, que puede ser
citocina, guanina, adenina y uracilo.
Esta última es una base similar a la
timina.
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19. • En general los ribonucleótidos se unen
entre sí, formando una cadena simple,
excepto en algunos virus, donde se
encuentran formando cadenas dobles.
• La cadena simple de ARN puede plegarse
y presentar regiones con bases
apareadas, de este modo se forman
estructuras secundarias del ARN, que
tienen muchas veces importancia
funcional, como por ejemplo en los ARNt
(ARN de transferencia).
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20. Se conocen tres tipos principales de
ARN y todos ellos participan de una u
otra manera en la síntesis de las
proteínas. Ellos son:
• ARN mensajero (ARNm)
• ARN ribosomal (ARNr)
• ARN de transferencia (ARNt).
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21. ARN MENSAJERO (ARNm)
• Consiste en una molécula lineal de nucleótidos
(monocatenaria), cuya secuencia de bases es
complementaria a una porción de la secuencia
de bases del ADN.
• El ARNm dicta con exactitud la secuencia de
aminoácidos en una cadena polipeptídica en
particular. Las instrucciones residen en tripletes
de bases a las que llamamos codones. Son los
ARN más largos y pueden tener entre 1000 y
10000 nucleótidos
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22. ARN RIBOSOMAL (ARNr)
• Este tipo de ARN una vez transcripto,
pasa al nucleolo donde se une a
proteínas. De esta manera se forman las
subunidades de los ribosomas.
Aproximadamente dos terceras partes de
los ribosomas corresponde a sus ARNr.
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23. ARN DE TRANSFERENCIA
(ARNt)
• Este es el más pequeño de todos, tiene
aproximadamente 75 nucleótidos en su cadena,
además se pliega adquiriendo lo que se conoce
con forma de hoja de trébol plegada. El ARNt se
encarga de transportar los aminoácidos libres
del citoplasma al lugar de síntesis proteica. En
su estructura presenta un triplete de bases
complementario de un codón determinado, lo
que permitirá al ARNt reconocerlo con exactitud
y dejar el aminoácido en el sitio correcto. A este
triplete lo llamamos anticodón.
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24. Molécula de ARNt Mirel Nervenis

25. Mirel Nervenis

26. El ADN y el ARN se diferencian:
• el peso molecular del ADN es generalmente
mayor que el del ARN
• el azúcar del ARN es ribosa, y el del ADN es
desoxirribosa
• el ARN contiene la base nitrogenada uracilo,
mientras que el ADN presenta timina
• la configuración espacial del ADN es la de un
doble helicoide, mientras que el ARN es un
polinucleótido lineal monocatenario, que
ocasionalmente puede presentar apareamientos
intracatenarios
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27. Diferencias estructurales entre el DNA y el RNA
pentosa bases nitrogenadas estructura
DNA
RNA
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28. Tema 6: Estructura y replicación del
material genético
28
La transformación bacteriana en Streptococcus
pneumoniae (Griffith 1928)
No muere Muere
Muerte por neumonía Cepa resistente
Rugosa
Lisa

29. Tema 6: Estructura y replicación del
material genético
29
¿Cuál es el Principio transformante?
Rugosa Lisa
Principio

30. Tema 6: Estructura y replicación del
material genético
30
El elemento transformante
es el DNA (1944)
Oswald
Avery
Colin MacLeod
Maclyn McCarty
Ver animación
experimento
tranformación
bacteriana
Sólo DNA produce transformación

31. Tema 6: Estructura y replicación del
material genético
31
Componentes de los ácidos nucleicos
citosina
guanina
adenina
timina

32. Tema 6: Estructura y replicación del
material genético
32
Reglas de Chargaff
1. Proporción de purinas = Proporción de pirimidinas
A + G = C + T
2. A = T
3. G = C

33. Tema 6: Estructura y replicación del
material genético
33
1953. Año culminante:
J. Watson y F. Crick resuelven la
estructura tridimensional del DNA
(Nature 171: 737-738)
Watson y yo hemos
encontrado el
secreto de la vida

34. Tema 6: Estructura y replicación del
material genético
34
Dos líneas de evidencia:
•Reglas de Chargaff
•Fotografías de difracción de rayos X
1953. Año culminante:

35. Tema 6: Estructura y replicación del
material genético
35
Significado reglas de Chargaff
Complementariedad de las bases

36. Tema 6: Estructura y replicación del
material genético
36
Difracción de rayos X
Linus Pauling
Hemoglobina

37. Tema 6: Estructura y replicación del
material genético
37
Crick
Rosalind E.
Franklin
Interpretación del patrón difracción de rayos X del DNA

38. Tema 6: Estructura y replicación del
material genético
38
Modelo en metal
del DNA
Concluyen: La estructura del DNA es una
doble hélice, formada por cadenas orientadas en
direcciones opuestas (antiparalelas). La
estructura se mantiene gracias a enlaces de
hidrógeno entre las bases nitrogenadas que se
encuentran orientadas hacia el interior de las
cadenas
J. Watson y F. Crick

39. Tema 6: Estructura y replicación del
material genético
39
Doble hélice, formada
por cadenas orientadas
en direcciones opuestas
(antiparalelas).
La estructura se mantiene gracias
a enlaces de hidrógeno entre las
bases nitrogenadas que se
encuentran orientadas hacia el
interior de las cadenas

40. Tema 6: Estructura y replicación del
material genético
40
Hélices levógiras y dextrógiras

41. Tema 6: Estructura y replicación del
material genético
41
DNA-B dextrógira

42. Tema 6: Estructura y replicación del
material genético
42
Ver artículo
Nature
1953

43. Tema 6: Estructura y replicación del
material genético
43

44. Tema 6: Estructura y replicación del
material genético
44
La estructura explica:
•La naturaleza de la secuencia lineal de los genes
(información digital cuaternaria en secuencias
unidimensionales de monómeros A,T,G,C)
•El mecanismo de replicación exacta de los
genes
•La naturaleza química de las mutaciones
•Por qué la mutación, la recombinación y la
expresión génica son fenómenos separables a
nivel molecular
La estructura del DNA suministra una
explicación asombrosamente
simple del fenómeno de la herencia

45. Tema 6: Estructura y replicación del
material genético
45
La complementariedad de las
bases nitrogenadas permite que
la secuencia de una cadena
sencilla de DNA actúe como un
molde para la formación de una
copia complementaria de DNA
(replicación) o de mRNA
(transcripción)
Esencial a la relación íntima
entre estructura molecular y
función genética del DNA
es el concepto de molde

46. Tema 6: Estructura y replicación del
material genético
46
Una estructura
tan bonita tenía,
por fuerza, que
existir
J. Watson

47. Tema 6: Estructura y replicación del
material genético
47
El DNA
contiene información
digital cuaternaria en
secuencias unidimensionales
de monómeros A,T,G,C
(cristal aperiódico)

48. Tema 6: Estructura y replicación del
material genético
48

49. Tema 6: Estructura y replicación del
material genético
49
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PP + H2O
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5’ 3’