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ÁCidos nucleicos
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- 2. Los ácidos nucleicosconstituyen un grupo de macromoléculas, frecuentemente asociados a ciertas proteínas, las nucleoproteínas. Están presentes en los cromosomas celulares. Son constituyentes de los genes y participan en la transmisión de las características hereditarias. Son responsables del paso de la información genética y el modo de utilizarla.
- 4. Los ácidos nucléicosestán formados por la repetición de unidades moleculares: los nucleótidos.
- 5. El nucleótido esuna molécula compuesta por tres partes: 1. Una pentosa (azúcar) o ribosa o desoxirribosa 2. Ácido fosfórico 3. Una base nitrogenada, que puede ser una de estas cinco o adenina o guanina o citosina o timina o uracilo
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- 7. Bases pirimídicas Son derivadosde la pirimidina, heterociclo de 6 átomos. Las bases pirimídicas encontradas en los ácidos nucleicos son el uracilo, presente de manera exclusiva en el RNA, la timina en el DNA y la citosina que forma parte de ambos tipos.
- 8. Bases Púricas La purina,está formada por la unión de dos anillos, uno de 6 elementos, de tipo de pirimidina, y otro de 5 elementos de estructura imidazólica. Las bases púricas que se encuentran en los ácidos nucleicos son la adenina y la guanina.
- 10. Bases Menores Además delas 5 bases señaladas anteriormente existen otras presentes en menor cantidad, aislables de diversas fuentes. Hasta el 5 % del RNA está constituido por estas bases menores o raras de las cuales se han descrito más de 30.
- 12. El ADN sehalla casi exclusivamente en el núcleo constituyendo cromosomas o cromatina. Se han detectado pequeñas cantidades también en cloroplastos y mitocondrias. El ARN se encuentra en pequeña cantidad formando los cromosomas. En el citoplasma están formando parte de los ribosomas.
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- 14. Los azúcares presenteen los ácidos nucleicos son: la ribosa y la desoxirribosa, de forma furanósica, como un anillo de 5 miembros con un puente de oxígeno. Cuando la desoxirribosa carece de oxígeno en el C2, se denomina 2-desoxirribosa. Ribosa y Desoxirribosa
- 15. Ácido fosfórico. En laformación de los ácidos nucleicos intervienen el ácido fosfórico; la relación1:1:1 para el ácido fosfórico, el azúcar y la base púrica o pirimidínica.
- 16. Los ácidos nucleicosestán formados por largas cadenas de nucleótidos, enlazados entre sí por el grupo fosfato.
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- 18. La unión deuna base púrica o pirimidínica con uno de los azúcares, la ribosa o la desoxirribosa, da lugar a un nucleósido Los nucleósidos de las bases pirimidínicas toman la terminación idina y los de las bases púricas la terminación osina. Hay una excepción en el caso del nucleósido con timina. Tipos de uniones entre los componentes de los ácidos nucleicos
- 19. Nucleósidos más comunes Dela base Con ribosa Con desoxirribosa Adenina Guanina Citosina Timina Uracilo Adenosina Guanosina Citidina Ribotimidina Uridina Desoxiadenosin a Desoxiguanosin a Desoxicitidina Timidina Desoxiuridina
- 20. Cuando se uneel radical fosfórico al nucleósido se forma el nucleótido. La unión del azúcar con el ácido fosfórico se establece entre un alcohol y un ácido: se libera agua y se forma un éster. En los nucleótidos, el carbono esterificado del azúcar es el 5’ y en unos cuantos casos, además el 3’. El nombre genérico de estos compuestos es el de mononucleótidos y depende de la base y el azúcar presente
- 21. Nombres de losmononucleótidos más abundantes Base Con ribosa Con desoxirribosa Adenina Adenina Guanina Citosina Timina Uracilo Adenosín monofosfato, AMP. Adenosín monofosfato cíclico o AMP cíclico, AMPc Guanosín monofosfato, GMP Citidín monofosfato, CMP Ribotimidín monofosfato, rTMP Uridín monofosfato, UMP Desoxiadenosín monofosfato, dAMP ________ Desoxiguanosín monofosfato, dGMP Desoxicitidín monofosfato, TMP Timidín monofosfato, TMP Desoxiuridín monofosfato, dUMP
- 22. En el casodel AMP cíclico, AMPc, compuesto consignado en el cuadro, el ácido fosfórico se une tanto al carbono 5 como al 3 de la ribosa:
- 23. Las células cuentancon un numeroso e importante grupo de nucleósidos en los que la molécula suele enlazarse a 1, 2 ó 3 y 4 fosfatos. El segundo fosfato se une al ya existente por medio de una unión anhídrido; a estos compuestos se les llama incorrectamente dinucleótidos, pues posen dos fosfatos en su molécula y no dos núcleos o bases; El tercer fosfato se une al segundo por otra unión anhídrido y da origen a los trinucleótidos, cuyo nombre, también incorrecto.
- 24. Mononucleótidos, difosfatos ytrifosfatos más comunes Base Azúcar # de molec. De ácidos fosfórico Nombre Abreviaturas Adenina Adenina Adenina Adenina Ribosa Ribosa Desoxirribosa Desoxirribosa 2 3 2 3 Adenosín difosfato Adenosin trifosfato Desoxiadenosín difosfato Desoxiadenosin Trifosfato ADP ATP dADP dATP Guanina Guanina Guanina Guanina Guanina Ribosa Ribosa Ribosa Desoxirribosa Desoxirribosa 2 3 4 2 3 Guanosín difosfato Guanosin trifosfato Guanosín tetrafosfato Desoxiguanosín difosfato Desoxiguanosín Trifosfato GDP GTP ppGpp dGDP dGTP Hipoxantina Hipoxantina Ribosa Ribosa 2 3 Inosín difosfato Inosín trifosfato IDP ITP Citosina Citosina Citosina Citosina Ribosa Ribosa Desoxirribosa Desoxirribosa 2 3 2 3 Citidín difosfato Citidín trifosfato Desoxicitidín difosfato Desoxicitidín Trifosfato CDP CTP dCDP dCTP Timina Timina Timina Timina Ribosa Ribosa Desoxirribosa Desoxirribosa 2 3 2 3 Ribotimidín difosfato Ribotimidín trifosfato Timidín difosfato Timidín Trifosfato rTDP rTTP TDP TTP Uracilo Uracilo Uracilo Uracilo Ribosa Ribosa Desoxirribosa Desoxirribosa 2 3 2 3 Uridín difosfato Uridín trifosfato Desoxiuridín difosfato Desoxiuridín Trifosfato UDP UTP dUDP dUTP
- 25. ESTRUCTURA DE LOS ÁCIDOSNUCLEICOS
- 26. La posibilidad deentender la función de los genes a nivel molecular se inicio con uno de los grandes descubrimientos de la biología, la descripción de la estructura del ácido desoxirribonucleico, DNA, establecida por Watson y Crick en 1953, basada en los siguientes datos experiméntales. DNA
- 27. 1.- El DNAes una macromolécula que se encuentra en cantidades fijas en cada célula de una especie, excepto las gónadas, independientemente de la edad, la nutrición, el desarrollo y el órgano o tejido. 2.- El DNA es soluble en agua. Sus bases son poco solubles en medio acuoso, a diferencia de los grupos azúcar y fosfato 3.- El DNA tiene un arreglo espacial con las porciones más hidrofílicas de la molécula en contacto con el agua y las más hidrofóbicas en el interior de la molécula.
- 28. 4.- El DNAes un polímero de desoxirribonucleótidos unidos entre sí por enlaces 3’, 5’ fosfodiéster. Se trata de cadenas muy largas, representadas habitualmente por la letra inicial de la base de cada nucleósido participante. 5.- En muestras del DNA aisladas de material biológico, la cantidad de adenina es igual a la timina (A = T) y la de guanina es igual a citosina (G = C). Como consecuencia, la cantidad de bases púricas (A + C) es igual a la base pirimídicas (T + C)
- 30. CARACTERÍSTICAS Esta formada pordos bandas paralelas enrolladas entre si para formar una doble hélice. Las dos bandas tienen un eje común y van en dirección opuesta; la punta de cada banda es la que tiene el OH libre, sin fosfato, en posición 3’, de la molécula de desoxirribosa del extremo de la molécula.
- 31. Cada banda estaformada por una cadena de nucleótidos, en cuyo exterior alternan fosfatos con ribosas, y se proyectan hacia el interior las bases púricas o pirimídicas. Los planos de las bases son perpendiculares al eje de las bandas y los planos de las moléculas de azúcar son casi paralelos al eje de las bandas y por lo tanto existen un ángulo de casi 90° entre los planos de ambas moléculas.
- 33. Las dos bandasse sostienen unidas entre sí por puentes de hidrógeno de una base enfrente de otra y por uniones hidrofóbicas, con rechazo del solvente, el agua. Las bandas están dispuestas de tal modo que enfrente de una base púrica se encuentra una pirimídica. En estas condiciones, el primer tipo de apareamiento (A=T) establece dos puentes de hidrógeno y el segundo (G = C) tres.
- 35. El diámetro dela hélice es de 2 nm. Cada 10 bases, o sea 3.4 nm, aparece la otra periodicidad por la rotación completa de la banda (vuelta de 360°) en relación con el eje. La disposición en doble hélice puede desaparecer bajo la acción de diversos agentes físicos (calor) o fisicoquimicos (concentración de sales, pH, etc.). Provocando la desnaturalización del DNA y su conversión a una forma molecular constituida por dos bandas separadas, flexibles y de disposición irregular.
- 37. RNA El RNA esun polímero lineal de monofosfatos ribonucleótidos mucho mas abundante en las células que el DNA. El azúcar del RNA es la ribosa, y sus bases la adenina, la guanina, el uracilo y la citosina, o sea la timina del DNA es reemplazada por el uracilo.
- 38. ÁCIDO RIBONUCLEICO DE TRANSFERENCIAO SOLUBLE (tRNA) Hay unas 60 moléculas distintas de RNA de transferencia en las células, cuando menos dos por cada uno de los 20 aminoácidos que forman las proteínas de los seres vivos. Los RNAt intervienen en un paso de la síntesis de proteínas; cada aminoácido se une a su RNAt específico. Las características estructurales comunes a los RNAt son las siguientes:
- 39. Cerca de 10%de sus bases son de las raras o menores. Un extremo de su molécula posee un ácido guanílico y el otro extremo muestra la secuencia CCA, siendo en el adenílico terminal donde se pega el aminoácido esencial.
- 41. ACIDO RIBONUCLEICO MENSAJERO (RNAm) Constituyenel mensaje que va al núcleo, o del gen, a los ribosomas donde se realiza la síntesis de proteínas. En el RNAm, se encuentran las cuatro bases principales, adenina, uracilo, guanina, y citosina, y pequeñas cantidades de alguna de estas bases en forma metilada.
- 43. ACIDO RIBONUCLEICO RIBOSOMAL (RNAr) Esel ácido ribonucleico mas abundante; esta localizado en los ribosomas y participa en la síntesis de proteínas. En los eucariotas existen otros tipos de RNAr. En los procariotas, en especial en E. coli, solo se han descrito tres tipos de RNAr.