ADN ESTRUCTURA Y FUNCION

ESTRUCTURA Y FUNCION DEL DNA Los rasgos físicos se heredan en unidades discretas denominadas genes Los cromosomas del interior del núcleo son los depósitos de la información genética En la composición química de los cromosomas se identifico el DNA ( ácido desoxirribonucleico) como la información genética La secuencia de bases en el DNA celular es la fuente de información para la copia fiel o duplicación Al conjunto completo de esta información de un organismo codificado en la secuencia de nucleótidos de DNA se denomina genoma

ADN La secuencia de bases del DNA celular es la fuente de información para la copia fiel o duplicación La secuencia de bases en el DNA es la fuente de información para la síntesis de RNA, o transcripción Algunas veces, el RNA viral proporciona la información para la biosíntesis de DNA a través de la trascripción inversa Durante la traducción incluye la biosíntesis de proteínas por el sistema ribosómico, la secuencia de bases en el RNA determina la secuencia de aminoácidos en la proteína correspondiente ( varios tipos de RNA)

ADN Es un polímero de desoxirribonucleótidos formado por miles e incluso millones de residuos monomericos Los desoxirribonucleótidos están formados por una base de purina o de pirimidina unida al átomo de carbono 1´de la 2´desoxirribosa Una unión fosfodiester une el grupo 5´hidroxilo de la desoxirribosa al grupo 3´- hidroxilo de un desoxirribonucleótido adyacente para formar un esqueleto repetido La secuencia de bases a lo largo del esqueleto azúcar fosfato constituye la estructura primaria del DNA

ADN La secuencia de bases especifica distingue el DNA de un gen al de otro La secuencia de bases representa el contenido de información del DNA (código genético) La cadena de polidesoxirribonucleotidos tiene polaridad Un grupo 5´-hidroxilo o fosfato terminal, se encuentra hacia el extremo 5´y el grupo 3´- hidroxilo hacia el extremo 3´ para probar la polaridad se dibuja una flecha del grupo 5´hidroxilo al grupo 3´-hidroxilo de un residuo de desoxirribosa La información genética reside en el orden de las unidades monomericas dentro del polímetro

ADN Esta formado por dos cadenas de polidesoxirribonucleotidos enrolladas una alrededor de la otra, a lo largo de un eje común Las dos cadenas muestran los pares de bases complementarias de Watson-Crick Las cadenas complementarias de la doble hélice muestran polaridad opuesta y por lo tanto son antiparalelas Forma común de DNA : hélice derecha ;los residuos de las bases forman una espiral en la dirección de las manecillas del reloj Cada base esta orientada en ángulo con el eje largo de la hélice , la estructura global se parece a una escalera de caracol

ADN Las dos cadenas de esta doble hélice se mantienen en su lugar por medio de puentes hidrogeno entre las bases de purina y pirimidina Existen dos clases de apareamiento especifico de bases :la adenina se aparea con la timina, la guanina se aparea con la citosina Esta restricción del apareamiento de las bases explica que en una molécula de ADN de doble cadena , el contenido de A es igual al de T y el de G es igual al de C La especificidad del apareamiento es la característica estructural mas importante del DNA

ADN Las cadenas dobles de DNA existen ,por lo menos, en 6 formas (A a E y Z ) La forma B es la que por general se encuentra en condiciones fisiológicas (baja concentración salina y alto grado de hidratación Un solo giro de la forma B del DNA alrededor del eje de la molécula contiene 10 pares de bases , cada par de bases se extiende 0.34 nm a lo largo del eje, la distancia que separa un giro de la forma B es de 3.4 nm y el diámetro helicoidal de la doble hélice en la forma B es de 2 nm

ADN Cuando el DNA se deshidrata parcialmente, asume la forma A Los pares de bases no se encuentran formando ángulos rectos con el eje de la hélice sino que se doblan alejándose de la horizontal La distancia de las pares de bases esta reducida por vuelta de hélice, Cada vuelta de hélice se produce 2.5 nm y el diámetro de la molécula es de 2.6 nm Se observa cuando se extrae con disolventes como el etanol Los duplex de RNA y los duplex de RNA/DNA que se forman durante la trascripción se asemejan al DNA A

DNA La forma Z ( conformación en zig-zag) se aparta radicalmente de la forma B Es mas delgado, esta enrollado en una espiral izquierda, cada vuelta se produce en mayor nm Los segmentos de DNA alternos especialmente CGCGCG son los que con mayor probabilidad adoptan esta forma No esta claro su significado fisiológico

SEGMENTOS DE MOLECULAS DE DNA TIENEN DIVERSAS ESTRUCTURAS DE ORDEN SUPERIOR Cruciformas estructuras en forma de cruz: Se forma cuando una secuencia de DNA contiene un políndromo( secuencia que proporciona la misma información leída hacia delante o hacia atrás) Las secuencias de DNA que forman políndromos que pueden constar de algunas bases o miles de bases se denominan repeticiones invertidas

SEGMENTOS DE MOLECULAS DE DNA TIENEN DIVERSAS ESTRUCTURAS DE ORDEN SUPERIOR Formación de triple hélice, se denomina DNA H : Depende de la formación de apareamiento de bases no convencionales( apareamiento de las bases de Hoogsteen) que se producen sin romper los pares de bases de Watson –Crick No se conoce su significado Pueden participar en la recombinación genética

SEGMENTOS DE MOLECULAS DE DNA TIENEN DIVERAS ESTRUCTURAS DE ORDEN SUPERIOR Superenrrollamiento del DNA: Es un proceso dinámico tridimensional Facilita diversos procesos biológicos Empaquetamiento del DNA en una forma compacta Superenrrollamiento negativo( se enrrolla a la derecha :entrelazado) Superenrrollamiento positivo (se enrrolla a la izquierda: toroidal)

DNA ESTABILIDAD DE SU ESTRUCTURA HELICODAL ENLACES NO COVALENTES: Interacciones hidrófobas: la nube de electrones es apolar el agrupamiento es un factor de estabilidad de la macromolécula tridimensional minimización de sus interacciones con el agua Enlaces de hidrogeno: La proximidad de los pares de bases dan lugar a los enlaces hidrogeno,tres entre GC y dos entre AT , el efecto cremallera acumulativo mantiene las cadenas en la orientación complementaria adecuada

DNA ESTABILIDAD DE SU ESTRUCTURA HELICOIDAL Apilamiento de bases: el apilamiento paralelo de las bases heterocíclicas estabiliza las moléculas debido al efecto de las fuerzas débiles de Van der Waals( interacciones electrostáticas transitorias débiles, la atracción depende de el radio) Interacciones electrostáticas: la superficie externa del DNA se denomina azúcar-fosfato posee fosfatos cargados negativamente, la repulsión entre los grupos fosfato se ve minimizado por los efecto de pantalla de los cationes divalentes como el mg2 y moléculas policationicas como las poliaminas y las histonas(H1 del DNA)