UNIDAD 6 LOS ÁCIDOS NUCLÉICOS

U6 Índice de contenido

Citosina, Timina, Uracilo Composición química La unidad básica es el nucleótido Ion fosfato Pentosa Base nitrogenada + + Ribosa --- ARN Desoxirribosa --- ADN Bases PÚRICAS Adenina, Guanina Bases pirimidínicas Citosina, Timina, Uracilo

β-D-desoxirribofuranosa Composición química Ribosa β-D-ribofuranosa Desoxirribosa β-D-desoxirribofuranosa ARN ADN Adenina Guanina Bases púricas Bases pirimidínicas Uracilo Citosina Timina ADN, ARN ARN ADN

+ Nucleósidos Enlace N-glucosídico Se forma por la unión de la pentosa y la base nitrogenada Citosina NUCLEÓSIDO Desoxirribosa + H2O Desoxicitidina 1 Enlace N-glucosídico Al existir 5 bases nitrogenadas y 2 pentosas, implica la existencia de 10 nucleósidos Base pirimidínica: unión C1+N1 Base purina: unión C1+N9 Se nombran: (desoxi- si procede)+(Cit-, Tim-, Guan-, Aden-, Ur-) + (-idina si es pirimidínica, -osina si es purina) CITIDINA, GUANOSINA, URIDINA, ADENOSINA, DESOXITIMIDINA

Desoxicitidina-5’-monofosfato Formación de un nucleótido Se forma por la unión de un nucleósido y un ácido fosfórico en posición 3’ o 5’ Ácido fosfórico H2O + NUCLEÓTIDO 1 Desoxicitidina-5’-monofosfato Enlace éster fosfórico NUCLEÓSIDO Debido a la ionización del grupo fosfato, presentan un carácter ácido (=ácido nucleico)

+ + Cadenas de ácidos nucleicos El enlace fosfodiéster H2O H2O Extremo 5’ Extremo 5’ Adenosina-5’-monofosfato Enlace fosfodiéster Extremo 3’ + H2O Extremo 5’ Uridina-5’-monofosfato ARN de tres nucleótidos A-U-C H2O + Citidina-5’-monofosfato Extremo 3’ Extremo 3’

El ácido desoxirribonucleico (ADN, DNA) Formado por dos cadenas complementarias enrolladas en doble hélice Características en función del lugar donde se encuentra Células eucariotas ADN Nuclear: unido a proteínas básicas (HISTONAS) y proteínas no histónicas. Se denomina al conjunto como CROMATINA ADN mitocondrial y cloroplastos (semejante al procariota) Células procariotas Aparece asociado a proteínas parecidas a histonas, ARN y otras proteínas formando un nucleoide Presenta los nucleótidos timina, citosina, adenina y guanina

ESTRUCTURA SECUNDARIA Secuencia de nucleótidos El ácido desoxirribonucleico (ADN, DNA) Formado por dos cadenas complementarias enrolladas en doble hélice ESTRUCTURA PRIMARIA ESTRUCTURA SECUNDARIA ESTRUCTURA TERCIARIA Doble hélice ADN superenrollado Secuencia de nucleótidos

Estructura primaria Cadena simple lineal de nucleótidos A, T, C y G Extremo 5’ Secuencia de nucleótidos por combinación de 4 nucleótidos (A,T,C,G) 5,6·10e9 pares de nucleótidos equivalen a 4e5600000000 tipos distintos de ADN Por eso contienen la información genética del ser vivo. Extremo 3’

Estructura secundaria Doble hélice de dos cadenas complementarias enfrentadas por las bases y unidas por puentes de hidrógeno. Diámetro del ADN (20 Ǻ) Puente de hidrógeno Extremo 5’ Extremo 3’ Longitud de una vuelta de hélice (34 Ǻ) Distancia entre un par de bases (3,4 Ǻ) Extremo 3’ Extremo 5’

Estructura secundaria Densidad y viscosidad de la dispersión de ADN en agua no encajaba Las cadenas de ADN debían unirse entre ellas por medio de puentes de hidrógeno entre los extremos NH2 y CO, y NH Mismo número de A como T, igual que C y G Nº de C / nº de G = 1 Nº de A / nº de T = 1 Implica que los puentes de hidrógeno se establecen entre las parejas A-T, y C-G (COMPLEMENTARIEDAD) Tamaño de la molécula de ADN Por difracción de rayos X

Estructura secundaria James Watson y Francis Crick deducen en 1953 la estructura de doble hélice

Estructura secundaria Complementariedad

Estructura secundaria A nivel molecular

Estructura terciaria El ADN se asocia a proteínas (HISTONAS y PROTAMINAS) y se compacta Doble hélice de ADN 100 Ǻ Fibra de cromatina compacta (ESTRUCTURA EN COLLAR DE PERLAS) NUCLEOSOMA 2·H2A+2·H2B+ 2·H3 + 2·H4 Histona H1 Doble hélice de ADN El ADN enrollado junto al octámero se denomina cromatosoma. Entre dos cromatosomas se ubica el ADN espaciador, al que está asociada otra proteína histónica llamada H1, que mantiene en posición al ADN en el octámero Octámero de histonas

Estructura en collar de perlas Estructura terciaria El ADN se asocia a proteínas (HISTONAS y PROTAMINAS) y se compacta Estructura en collar de perlas

Estructura cuaternaria El ADN se sigue compactando preparándose para la división celular Nucleosoma 300 Ǻ Solenoide Nucleosoma Se acorta hasta cinco veces el “collar de perlas” Histona H1

Bucle (contiene entre 20000 y 70000 pares de bases) Estructura cuaternaria Bucle (contiene entre 20000 y 70000 pares de bases) Andamio proteico Se reduce el tamaño entre 35 y 40 veces Se reduce el tamaño hasta 10000 veces Proteínas SMC

Resumen condensación ADN

MONOCATENARIO (en virus) Tipos de ADN Según el número de cadenas que forman MONOCATENARIO (en virus) Circular Lineal BICATENARIO Lineal (eucariotas, algunos virus como T4) Superenrollado Concatenado Circular

Tipos de ADN Según el tipo de moléculas que les sirve de soporte Tipo de ADN Asociado a histonas En el núcleo (menos en espermatozoides) Asociado a protaminas Núcleo de espermatozoides Asociado a proteínas semejantes a histonas, ARN y otras En procariotas y virus

Codos y bucles debido a la complementariedad de las bases ARN mensajero ARNm Codos y bucles debido a la complementariedad de las bases Conjunto de proteínas

Guanina (en el extremo 5’) Brazo anticodón y su asa ARN de transferencia Alanina Guanina (en el extremo 5’) Brazo aceptor Puentes de hidrógeno Brazo D y su asa Brazo T y su asa Ribotimidina Dihidrouridina Brazo anticodón y su asa Anticodón Codón ARNm

ARN nucleolar Subunidad ribosómica de 40 S Citosol ADN Núcleo ARN 18 S ARN 28 S Subunidad ribosómica de 60 S ARN 5,8 S Nucléolo ARN 5 S ARNm Proteínas ribosómicas Nucleoplasma Ribosoma de 80 S