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El ácido desoxirribonucleico o también conocido como ADN es una molécula biológica fundamental ya que un organismo depende totalmente de su ADN. Es un tipo de ácido nucleico que tiene la capacidad de almacenar, conservar y transmitir información genética.
En el interior de todas las células eucariotas y procariotas hay genes que están compuestos por ADN, y este se puede encontrar en el núcleo, mitocondrias o cloroplastos (células eucariotas) o disperso por el citoplasma (células procariotas).
DATOS
HISTÓRICOS
/ Thomas Morgan descubrió la localización de los genes en los cromosomas y su transmisión en 1910.
/ En 1944, Avery, Mclead y Mcarthy demostraron que el ADN compone a los cromosomas en vez de proteínas.
/ En 1953, Watson y Crick desarrollaron el modelo de doble hélice de la molécula de ADN gracias a los estudios de Rosalind Franklin sobre la técnica de difracción de los rayos X y por la equivalencia de bases de Chargaff (la suma de A+ G = suma T + C, demostrando que cumplen regularidades las proporciones de las bases nitrogenadas). Su modelo también reveló que el ADN podía almacenar y transportar información biológica. En la siguiente foto podemos ver a Watson y Crick con un modelo de la doble hélice. Foto: Mark A.M. Kramer (CC BY-NC-SA 2.0 vía Flickr.
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Su composición química es desoxirribonucleótidos formados por: resto fosfórico, desoxirribosa y bases nitrogenadas (adenina - A, timina - T, guanina - G y citosina- C).
ESTRUCTURA
MOLECULAR
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La unión se realiza siempre: citosina- C con guanina – G y adenina – A con timina – T. La distancia siempre se mantiene constante entre las dos hebras que quedan enrolladas sobre sí mismas.
En la estructura de la doble hélice del ADN, las cadenas de polinucleótidos cumplen las siguientes características:
/ Dextrohelicoidales: son
dos cadenas enrolladas helicoidalmente hacia la
derecha.
/ Coaxiales: las
cadenas de polinucleótidos giran sobre un eje imaginario.
/ Complementarias: la
guanina siempre se va a unir con la citosina mediante 3 enlaces de hidrógeno y
la timina siempre va a tener 2 enlaces de hidrogeno con la adenina
/ Antiparalelas porque
el extremo 3´ de una se enfrenta al extremo 5´de la otra.
/Enrollamiento
plectonémico es decir, para separar una cadena de otra hay que desorganizar la
estructura lo que requiere mucha energía.
TIPOS
DE ADN
1.- Nuclear: forma la
cromátida.
2.- Mitocondrial
3.- Plastidial:
ubicado en los cloroplastos.
ESTRUCTURA
DEL ADN
/ Estructura primaria:
secuencia de bases nitrogenadas unidas.
/ Procariotas, mitocondrias y cloroplastos: se pliega como una hélice generalmente en forma circular y asociada a proteínas.
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/ Eucariotas: es más complejo. Se unen el ADN y las
proteínas y a esta unión se la conoce como cromatina con diferentes niveles de
organización: nucleosoma, collar de perlas, fibra de cromátida, bucles radiales
y cromosoma.
LA REPLICACIÓN DEL ADN
Watson y Crick
expusieron, en su artículo sobre la doble hélice, que el emparejamiento
postulado, sugería un posible mecanismo de copia.
Este
proceso de replicación solo lo puede realizar el ADN. La
estructura primaria del ADN es el molde para sintetizar una cadena
complementaria y, tras el proceso, obtener dos moléculas hijas. Este proceso
ocurre en el núcleo celular.
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Si la replicación no es la suficientemente precisa, las células hijas contendrán diferentes moléculas de ADN con diferente información genética.
La replicación del ADN
es semiconservativa, lo que significa que cada cadena de la
doble hélice del ADN funciona como molde para la síntesis de una nueva cadena
de nucleótidos complementaria a la original haciendo que sean iguales.
Proceso
de replicación: este proceso se divide en tres pasos:
1.- Iniciación:
el proceso empieza cuando se rompen los enlaces de hidrógeno de los
nucleótidos, por medio de calor o reacciones catalizadas por enzimas, haciendo
que se separen las hebras del ADN original.
2.- Elongación:
cuando la cadena ya está abierta se unen a las hebras, mediante
enlaces de hidrógeno, nucleótidos libres que complementan a los nucleótidos de
las hebras originales (llamada también cadena-molde). Los nucleótidos
incorporados se unen entre sí, llamando a la nueva cadena resultante, cadena
complementaria. Las dos cadenas se cierran.
3.- Terminación:
cada cadena complementaria forma la doble hélice con su cadena molde
con lo que obtenemos dos moléculas idénticas del ADN original.
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| Freeman, Scott. Fundamentos De Biología. 2019 |
El ADN facilita una
plantilla muy estable para copiarse a sí mismo y para almacenar información
codificada en una secuencia de bases.
