2.6 Estructura del ADN Y ARN

Estructura del ADN

• El ADN está compuesto por nucleótidos que consisten en una desoxirribosa (una azúcar pentosa), un grupo fosfato y una base nitrogenada. La base nitrogenada se une al carbono 1' de la desoxirribosa y el fosfato se une al carbono 5'.

• Las bases nitrogenadas son adenina, guanina, timina y citosina.

• Los nucleótidos se enlazan mediante enlaces fosfodiéster y las bases nitrogenadas se aparean de manera complementaria (purinas con pirimidinas) mediante enlaces de hidrógeno.

• El ADN contiene segmentos codificantes y no codificantes, aunque estos últimos también pueden tener funciones importantes.

• El ADN es de doble cadena y las hebras son antiparalelas, una en dirección 5'-3' y la otra en dirección 3'-5'.

Superenrollamiento del ADN

• El superenrollamiento permite un almacenamiento eficiente, protección y movilidad del ADN.

• En eucariotas, el ADN se asocia con 8 proteínas histonas para formar un octámero, al que se une una histona adicional (H1) para formar un cromatosoma.

• Los cromatosomas se enrollan formando solenoides, condensándose en fibras de 30 nm. Durante la interfase, el ADN está en forma de cromatina (condensación laxa), que se compacta durante la profase para formar cromosomas.

Propósito de la replicación del ADN

• La replicación es un proceso semiconservativo que copia el ADN para generar dos hebras hijas idénticas. Es esencial para la división celular (mitosis), permitiendo reemplazar células y formar nuevas.

Pasos de la replicación del ADN

1. Helicasa separa las hebras rompiendo los enlaces de hidrógeno y la girasa relaja el superenrollamiento positivo.

2. Proteínas de unión a cadena sencilla (SSB) evitan que las hebras se vuelvan a unir y que sean digeridas por nucleasas.

3. Primasa genera un cebador de ARN (10-15 nucleótidos) para que la ADN polimerasa III comience la síntesis.

4. ADN polimerasa III se une al extremo 3' del cebador y añade nucleótidos en la dirección 5'-3'.

   • En la hebra conductora, la síntesis es continua.

   • En la hebra rezagada, la síntesis es discontinua formando fragmentos de Okazaki.

5. ADN polimerasa I reemplaza los cebadores de ARN por ADN en la hebra rezagada.

6. ADN ligasa une los fragmentos de Okazaki con enlaces fosfodiéster.

7. Las dos hebras hijas idénticas se enrollan formando la doble hélice nuevamente.

8. La ADN polimerasa revisa las bases y corrige errores cortando el enlace fosfodiéster incorrecto y añadiendo el nucleótido correcto.