ACIDOS NUCLEICOS

Qué son los ácidos nucleicos

Son biomoléculas orgánicas formadas por C, H, O, N y P. Tienen levado peso molecular (macromoléculas) y están constituidas por unas unidades básicas llamadas nucleótidos unidos mediante enlaces fosfodiéster.

Clasificación de los ácidos nucleicos

COMO ESTAN CONFORMADOS LOS ACIDOS NUCLEICOS?

BASES NITROGENADAS

Numeración de las bases nitrogenadas

β-D-ribofuranosa

ENLACES N-GLICOSIDICO

Nucleosido

ENLACES

FOSFODIDIESTER

ENLACES FOSFOESTER

ENLACES ESTER

Base Nucleósido Nucleótido

Adenina Adenosina Desoxiadenosina

(desoxi) adenilato (desoxi)adenosina monofosfato (di/tri)

Guanina Guanosina Desoxiguanocina

(Desoxi) guanilato (Desoxi) guanosina monofosfato (di/tri)

Citosina Citidina Desoxicitidina

(Desoxi) citidilato (Desoxi) citidina monofosfato (di/tri)

Timina Timidina Desoxitimidina

(Desoxi) Timidilato (Desoxi) timidina monofosfato (di/tri)

Uracilo Uridina Uridilato Uridina monofosfato (di/tri)

Nomenclatura

Nucleosido: la terminación –osina al nombre de la base púrica y la terminación –idina en el caso de las bases pirimidínicas (adenosina, guanosina, citidina, uridina y timidina).

Funciones de los nucleótidos

Constituyen los ácidos nucleicos ADN y ARN Los nucleósidos trifosfato son la moneda corriente de

energía (ATP, GTP) Mediadores celulares (cAMP, cGMP) Componentes de coenzimas (NAD+, FAD, CoA) Precursores (GPT precursor de tetrahidrobiopterina) Portadores intermediarios activados ( 8UDP-galactosa,

CDP-diaciliglicerol, S-adenosilmetionina) Efectores alostéricos Componentes de ribozimas con poder catalítico

RECEPTORES

DONADORES

PUENTES DE HIDROGENO

PUENTES DE HIDROGENO

DIFERENCIAS ESTRUCTURALES ENTRE ADN Y ARN

ACIDOS NUCLEICOS

BIOSÍNTESIS DE NUCLEÓTIDOS

Los organismos pueden sintetizar nucleótidos de purina y pirimidina de novo, por esto, las purinas y las pirimidinas no son requeridas en la dieta. No constituyen nutrientes esenciales. También pueden utilizar nucleótidos de la dieta, pero muy poquito, por eso la síntesis de novo es muy importante.

Las células que se dividen rápidamente necesitan grandes cantidades de

RNA y DNA. Estas células tienen grandes requerimientos de nucleótidos. Las vías de síntesis de nucleótidos son blancos atractivos para el tratamiento

del cáncer y las infecciones por microorganismos. Muchos antibióticos y drogas anticancerígenas son inhibidoras de la síntesis

de nucleótidos.

• Los ácidos nucleicos que ingresan con los alimentos son degradados en el intestino, sobres ellos actúan nucleasas (ribo y desoxiribonucleasa) pancreáticas e intestinales, que los separan en sus nucleótidos constituyentes. Estos sufren entonces la acción de fosfatasas intestinales que liberan el resto fosfato de los nucleótidos convirtiéndolos en nucleósidos, los cuales pueden ser absorbidos como tales, o ser degradados por nucleosidasas intestinales, que separan las bases nitrogenadas púricas o pirimídicas de la pentosa ribosa o desoxirribosa.

• Las bases obtenidas, si no se utilizan, se degradan a nivel intestinal. Solo el 5% de los nucleótidos ingeridos pasa a la circulación, como base libre o nucleósido

DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE ÁCIDOS NUCLEICOS.

BIOSISTESIS DE PURINAS Contribuciones al anillo purínico

Glicina Carbono 4,5 y nitrógeno 7

Grupo amida de glutamina Nitrógeno 3 y 9

Aspartato Nitrógeno 1

Restos formilos trasportados por tetrahidrofolato

Carbonos 2 y 8

CO2(HCO3-) Carbono 6

En la síntesis de novo de las purinas es importante la glicina

Vía de Reciclaje, recuperación o salvamento de purinas

Adenina fosforribosil transferasa (APRTasa): sus sustratos son adenina y 5-fosforribosil-1-pirofosfato (PRPP) y su producto es AMP

Hipoxantina-guanina fosforribosil transferada (HGPRTasa): utiliza hipoxantina o guanina mas PRPP para formar los nucleótidos correspondientes: IMP y GMP

BIOSISTESIS DE PIRIMIDINAS

Contribuciones al anillo pirimidico

Aspartato Carbono 4,5 y 6 nitrógeno 1

HCO3- Carbono 2

Aspartato Nitrógeno 1

Amida de glutamato Nitrogeno 3

En la síntesis de novo de las pirimidinas es importante el aspartato.

Vía de Reciclaje, recuperación o salvamento de pirimidinas

El reciclaje de pirimidinas es realizado por la pirimidina nucleósido monofosfato transferasa.

* Los nucleósidos monofosfato se convierten en nucleósidos difosfatos mediante enzimas como la adenilato quinasa o las nucleósido monofosfato quinasas. * Los nucleósidos difosfatos se convierten en nucleósidos trifosfato por el enzima nucleósido difosfato quinasa.

DIFERENCIAS Y SEMEJANZAS EN LA SÍNTESIS DE PURINAS Y PIRIMIDINAS

Síndrome de Lesch-Nyhan

Características • Disfunción neurológica,

trastornos cognitivos y de conducta y aumento o sobreproducción de ácido úrico.

• se transmite en forma autosómica recesiva ligada al cromosoma x y se debe a un trastorno en el metabolismo de las purinas caracterizado por una deficiencia casi total de la enzima hipoxantina guanina fosforibosiltransferasa (HGPRT).

síndrome de encefalomiopatía neurogastrointestinal mitocondrial (MNGIE)

Las primeras manifestaciones clínicas aparecen generalmente entre los 10 y 40 años (más frecuentemente después de los 20 años de edad). Los síntomas son progresivos y el cuadro clínico está dominado por graves trastornos gastrointestinales (cólicos, vómitos, diarrea, pseudo obstrucción intestinal, disfagia y gastroparesia) debidos a una motilidad intestinal anormal. Se hereda de forma autosómica recesiva y está causado por mutaciones en el gen TYMP, que codifica para una proteína implicada en la fosforilación de la timidina. Estas mutaciones conducen a la anulación completa de la actividad enzimática, la acumulación de timidina y deoxiuridina en los líquidos y tejidos biológicos, así como a un desequilibrio en la replicación y la reparación del DNA mitocondrial. El diagnóstico se basa en la medición de la actividad timidina fosforilasa en los leucocitos . El diagnóstico diferencial incluye trastornos parecidos, con fenotipos que se superponen entre MNGIE y MELAS,