ESTRUCTURA DEL DNA Y RNA

Ácidos Nucleicos

Los nucleótidos son las unidades monoméricas de los ácidos nucleicos, el DNA (ácido desoxiribonucleico) y el RNA (ácido ribonucleico). Cada nucléotido está formado por una bas e nitrogenada, un azúcar y un fostato.

El DNA contiene bases purínicas: Adenina (A), Guani na (G) y pirimidínicas: Citosina (C)y Timina (T). El azucar d e este ácido nucleico es la desoxiribosa.

El RNA contiene G, C, A y Uracilo en vez de Timina. E l azucar deeste acido nucleico es la ribosa.

NUCLEÓSIDO: BASE + AZÚCAR

ENLACE FOSFOESTER

ENLACE GLICOSÍDICO

H

Ácidos Nucleicos

Bases Nitrogenadas

Unidades químicas básicas

Nucleósido: azúcar + base

(desoxirribosa + purínicas o pirimídicas)

Nucleótido: azúcar + base + fosfato(desoxirribosa + purínicas o pirimídicas+ fosfato)

Estructura primaria del DNA y RNA

Los polinucléotidos como el DNA y RNA son secuencias lineales de nucleótidos unidos por enlaces fosfodiester de 3’a 5’ entre los azúcares.

Modelo de la doble hélice postulado por Watson y Crick (1953).

Estructura secundaria del DNA

La estructura secundaria se forma mediante puentes de hidrógeno entre dos cadenas de DNA. Para que esto suceda una de las cadenas va en sentido 5’ a 3’ y la otra en sentido 3’a 5’.

De esta manera las bases se pueden complementar, es decir que la A y la T se pueden unir mediante dos puentes de hidrógeno y la G y C se pueden unirse mediante 3 puentes de hidrógeno.

Sistema de empaquetamiento en Sistema de empaquetamiento en HistonasHistonas

Estructura terciaria

Estructura cuaternaria

Se da por la formaciSe da por la formaci óónn de los cromosomasde los cromosomas

Complementariedad de bases

la [ ] de Adenina = a la [ ] de Timina (A = T) la [ ] de Adenina = a la [ ] de Timina (A = T) la [ ] de Guanina = a la [ ] de Citosina (G = C)la [ ] de Guanina = a la [ ] de Citosina (G = C)la [ ] de purinas = a la [ ] de pirimidinasla [ ] de purinas = a la [ ] de pirimidinas

La complementariedad de bases satisface la regla de Chargaff

CO

MP

AT

IBIL

IDA

D

INC

OM

PA

TIB

ILID

AD

Incompatibilidad y complementariedadDentro de la doble hélice de DNA, las bases nucleotídicas forman puentes de hidrógeno entre A y T y entre C y G, pero no se forma n puentes de hidógeno entre A y G o C y A por que son incompatible s.

Direccionalidad

La cadena de uniones azúcar-fosfato está construída de manera tal que posee una polaridad, esto es, que el fosfato en el carbono 5' de la desoxirribosa se une al 3' de la siguiente desoxirribosa, en este caso se dice que tiene una dirección 5' a 3‘

Las dos hebras del ADN están en una disposición que se conoce como antiparalela, donde una de ellas va en el sentido 5' →→→→ 3' y su complementaria en el 3' →→→→ 5'.

Desnaturalización del DNA

Tanto el medio alcalino como el aumento de calor (10 0°C), provocan la separación de las dos cadenas de DNA, pro ceso denominado desnaturalización. Aunque el DNA puede ranaturalizarse cuando la temperatura disminuye (60°C)

Tm

-% G/C es mayor

-Concentración de sales en solución alta

-Longitud de la cadena

Temperatura de Melting

La temperatura de Melting (Tm) es la temperatura a la cual el 50% de las bases nitrogenadas de DNA se encuentran apareadas con las bases de la otra cadena formando parte de la doble hél ice, mientras que el otro 50% de las bases están desapareadas.

La Tm Aumenta cuando

Intercalado con Bromuro de etidio

El bromuro de etidio puede intercalarse entre a doble hé lice del DNA y producir un desenrrollamiento de la cadena. Cuando el EtBr esta intercalado en el DNA puede emitir fluores cencia cuando se expone a la luz UV.

DNA circular de un cromosoma Bacteriano

Tipos de DNA

DNA circular mitocondrialDNA lineal humano

DNA plasmídico

-Contiene ribosa en lugar de 2`desoxiribosa

-Contiene Uracilo (carece de grupo 5´CH 3) en lugar de timina.

-Cadena sencilla de polinucleótido

-Puede plegarse sobre sí misma

Estructura de RNA

Estructura secundaria del RNA

Las cadenas de RNA son generalmente de cadena sencil la y no poseen estructura helicoidal continua del DNA de do ble cadena. No obstante el RNA posee un considerable nivel de es tructuras secundaria y terciaria en ya que pueden formase pares d e bases en regiones donde se pliega sobre si misma formando b ucles.

Tipos de RNA

Los tres tipos mas importantes de RNA son: mRNA, rRNA y tRNA, los cuales participan directamente en el proceso de síntesis de proteínas.

Algunos RNA que se une a proteínas tienen actividad catalítica y se denominan ribozimas y pueden actuar como ribonucleasas, peptidil transferasas.

RNA mensajero (mRNA)

El mRNA se transcribe a partir de los genes que codifican proteínas en forma de un transcripto primario largo (pre-RNA) que posteriormente se procesa en el núcleo para formar mRNA.

El mRNA en eucariotes, viaja desde el núcleo hasta el citosol a través de los poros nucleares en donde se une a los ribosomas y al tRNA y dirige la inserción secuencial de los aminoácidos de una cadena polipeptídica.

RNA mensajero (mRNA)

El mRNA de las células eucariotas está formado por una caperuza, una secuencia líder en el extremo 5’, una región codificante y una secuencia remolque en el extremo 3’ que tiene hasta 200 nucleótidos de adenina llamada cola poliA.

RNA ribosomal (rRNA)

Los ribosomas son complejos subcelulares ribonucleoprot éicos en los que tiene lugar las síntesis de proteínas. Se han encontrado distintos tipos de ribosomas en células pro cariotas y eucariotas.

RNA ribosomal (rRNA)

Tanto los rRNA como las subunidades ribosomales se nombran por su coeficiente de sedimentación en unidad es Svedberg . En eucariotes los ribosomas del citoplasma se denomina 80S, en mitocondrias 55S y en procariotes 70 S.

Las subunidades 50S y 30S se encuentran unidas form ando el ribosoma 70S que participa en la síntesis de proteínas en bacterias y las subunidades 40S y 60S en eucariotas.

RNA ribosomal (rRNA) y la síntesis de proteínas

RNA de Transferencia (tRNA)

Durante la síntesis de proteínas, las moléculas de t RNA transportan los aminoácidos a los ribosomas y aseguran que se inc orporen en las posiciones adecuadas en la cadena polipeptídica naciente . Esto es posible gracias al apareamiento de tres bases del t RNA (el anticodón) con las tres bases del codón de la región codificante del mRNA.