Ácidos Nucléicos

Ácidos Nucleicos

Son macromoléculas compuestas por nucleótidos unidos entre sí mediante enlaces fosfodiéster.

Se encargan de almacenar, transportar y expresar información genética. También contienen la información necesaria para la síntesis de las proteínas.

Niveles de Empaquetamiento de los Ácidos Nucleicos

Primer nivel (Fibra de 10 nm o “Collar de Perlas”):

La doble hélice de ADN se enrolla alrededor de un octámero de histonas (formado por dos unidades de H2A, H2B, H3 y H4), formando los nucleosomas. Aqui, el ADN rodea al octómero dando una vuelta y tres cuartos, ocupando 146 pares de nucleótidos. El conjunto de nucleosomas da lugar a la formación de una fibra de 10nm, conocida como "collar de perlas".

Segundo nivel (Fibra de 30 nm o Solenoide):

Al “collar de perlas” se le une una histona H1, formando el cromatosoma. A su vez, los cromatosomas (nucleosomas interactuando con H1) se pliegan entre sí formando una fibra de de 30nm, conocida como Solenoide.

Composición del los Ácidos Nucleicos

Los ácidos nucleicos están compuestos por un grupo fosfato, una pentosa (ribosa o desoxirribosa) y una base nitrogenada.

Según la pentosa que lo compone, se clasifican en:

ADN = acido desoxirribonucleico (desoxirribosa)

ARN = ácido ribonucleico (ribosa)

La base nitrogenada puede ser de tipo:

Púrica (derivada de la purina, doble anillo)

• Adenina (A)

• Guanina (G)

Pirimídinca (derivada de la pirimina)

• Citosina (C)

• Timina (T) - exclusiva del ADN

• Uracilo (U) - exclusiva del ARN

Nucleósidos vs Nucleótidos

Nucleósidos:

Compuestos por pentosa + base nitrogenada unidas mediante enlaces N-glucosídicos. En el caso de las púricas, el enlace se da entre el carbono 1 de la pentosa y el nitrógeno 9 del púrico. En el caso de las pirimidínicas, el enlace será entre el carbono 1 de la pentosa y el 1 del pirimidínico.

La nomenclatura:

• Púricas = -osina

Adenosina, Guanosina

• Pririmidínica = -idina

Citidina, Timidina, Uridina

• Si la pentosa es desoxirribosa, se le agregará “desoxi-” al inicio: desoxiadenosina, desoxitimina

Nucleótidos:

Estructura del ARN

Si bien el ARN es una molécula monocatenaria con polaridad 5'-3', la rotación de la estructura favorece la complementariedad de sus bases G-C y A-U mediante puentes de hidrógeno en regiones intracatenarias antiparalelas, dando lugar a la formación de estructuras secundarias, como la llamada hoja de trébol.

La estructura Hoja de Trébol consiste en:

• Brazo D: Donde se une con la enzima aminoacil-ARNt sintetasa.

• Brazo T: A través de dónde se unirá al ribosoma.

• Brazo aceptor: Es el extremo 3’ donde se unirán los aminoácidos que transportará al ribosoma

• Anticodón: Donde se une con el ARN mensajero y lleva al triplete complementario hasta el codón.

Estructura del ADN

El ADN es una macromolécula formada por un polímero de nucleótidos unidos mediante enlaces fosfodiéster. Estos nucleótidos están a su vez formados por un grupo fosfato, una aldopentosa (desoxirribosa) y bases nitrogenadas (A-T, G-C). La timina es exclusiva del ADN.

Tiene una estructura primaria, compuesta por la secuencia de nucleótidos que compondrán al ADN.

Su estructura secundaria consiste en el plegamiento de la secuencia primaria en forma de doble hélice dextrógira, cuyas cadenas son antiparalelas (una va en sentido 5’ - 3’ y la otra en sentido 3’ - 5’) y complementarias (las bases púricas quedan enfrentadas a las pirimídinicas y se unen entre sí mediante puentes de hidrógeno). Cada giro completo tiene 3,4 nm y tiene dos surcos (uno mayor y otro menor).

En las células eucariotas, el ADN se unirá a la histona formando la cromatina, la cual se empaqueta a fin de reducir su volumen dentro del núcleo celular. Este empaquetamiento consta de dos niveles:

Primer Nivel de Empaquetamiento = Collar de Perlas = Fibra de 10 nm

En este primer nivel, la cadena del adn rodeará un octómero de histonas H2A, H2B, H3 y H4 dando una vuelta y tres cuartos, ocupando 146 pares de nucleótidos. Esto da lugar a los nucleosomas, los cuales se disponen en forma de collar de perlas con un tamaño de 10 nm.

Segundo Nivel de Empaquetamiento = Solenoides = Fibra de 30 nm

El segundo nivel se da cuando a los nucleosomas se les une una histona H1, formando el cromatosoma. A su vez, la cromatina se plegará sobre sí misma formando una fibra de 30 nm, llamada solenoide.

Nota: como carácter general, la unión de ADN con proteínas (histonas y no histonas) se conoce como cromatina

ADP y ATP

El ADP y ATP son nucleótidos que se encuentran en estado libre.

El ATP se considera la principal moneda energética de las células ya que les proporciona la energía que requieren para llevar a cabo diferentes reacciones químicas.

El AMP (adenosín monofosfato) se le puede unir un grupo fosfato formando ADP, o dos grupos fosfatos formando ATP.

Fosforilación: Reacción endergónica en la cual al ADP se le unirá un grupo fosfato, dando como resultado la liberación de una molécula de agua y la formación de un ATP.

Desfosforilación: Es una reacción exergónica donde, en un medio acuoso, el ATP se hidroliza perdiendo un grupo fosfato y liberando energía

Tipos de ARN

ARNm (mensajero) = transporta la información del ADN hasta el ribosoma donde tiene lugar el proceso de traducción que da lugar a las proteínas

ARNr (ribosómico) = forma parte de los ribosomas, donde se lleva a cabo la síntesis de las proteínas

ARNn (nucleolar) / ARNhn (heteronuclear) = solo está presente en el nucleo y nucleolos de seres eucariotas

ARNt (transferente) = transporta los aminoácidos hasta el ribosoma. Dada la rotación de la molécula que favorece la complementariedad entre las bases A-U y G-A mediante puentes de hidrógeno, dará lugar. a una estructura secundaria llamada hoja de trébol.

La estructura Hoja de Trébol consiste en:

• Brazo D: Donde se une con la enzima aminoacil-ARNt sintetasa.

• Brazo T: A través de dónde se unirá al ribosoma.

• Brazo aceptor: Es el extremo 3’ donde se unirán los aminoácidos que transportará al ribosoma

• Anticodón: Donde se une con el ARN mensajero y lleva al triplete complementario hasta el codón.

Funciones de los ÁCIDOS NUCLEICOS

Almacenar, transmitir y expresar la información genética.

ADN almacena la informacion genetica de seres eucariotas, procariotas y algunos virus (en reovirus, la funcion de almacenaje la cumple el ARN).

ARN interpreta la información genética y la transmite a fin expresar la información, dando lugar a la síntesis de las proteinas.