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Ácidos Nucleicos
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La historia
El descubrimiento de los ácidos nucleicos se debe a Meischer (1869), el cual trabajando con leucocitos y espermatozoides de salmón, obtuvo una sustancia rica en carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y un porcentaje elevado de fósforo. A esta sustancia se le llamó en un principio nucleína, por encontrarse en el núcleo.
Años más tarde, se fragmentó esta nucleína, y se separó un componente proteico y un grupo prostético. A este último, por ser ácido, se lo llamó ácido nucleico. En los años ‘30, Kossel comprobó que tenían una estructura bastante compleja. En 1953, James Watson y Francis Crick descubrieron la estructura tridimensional de uno de estos ácidos, concretamente del ácido desoxirribonucleico (ADN).
DESARROLLO
Los
nucleótidos son moléculas formadas por una pentosa, un grupo fosfato y
unas moléculas orgánica cíclica llamadas bases nitrogenadas. Las funciones que
desempeñan en el organismo son:
·
Actúan
como transmisores de energía (ATP)
·
Actúan
como mensajeros químicos intracelulares ante señales que llegan a las membranas
de las células.
·
Son
los monómeros de los ácidos nucleicos: ADN y ARN
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El
ADN es bicatenario, está constituido por dos cadenas polinucleotídicas unidas
entre sí en toda su longitud. Esta doble cadena puede disponerse en forma
lineal (ADN del núcleo de las células eucarióticas) o en forma circular (ADN de
las células procarióticas, así como de las mitocondrias y cloroplastos
eucarióticos). La molécula de ADN porta la información necesaria para el
desarrollo de las características biológicas de un individuo y contiene los
mensajes e instrucciones para que las células realicen sus funciones.
Dependiendo de la composición del ADN (refiriéndose a composición como la
secuencia particular de bases), puede desnaturalizarse o romperse los puentes
de hidrógenos entre bases pasando a ADN de cadena simple o ADNsc
abreviadamente.
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El ARN
difiere del ADN en que la pentosa de los nucleótidos constituyentes es ribosa
en lugar de desoxirribosa, y en que, en lugar de las cuatro bases A, G, C, T,
aparece A, G, C, U (es decir, uracilo en lugar de timina). Las cadenas de ARN
son más cortas que las de ADN, aunque dicha característica es debido a
consideraciones de carácter biológico, ya que no existe limitación química para
formar cadenas de ARN tan largas como de ADN, al ser el enlace fosfodiéster
químicamente idéntico. El ARN está constituido casi siempre por una única
cadena (es monocatenario), aunque en ciertas situaciones, como en los ARNt y
ARNr puede formar estructuras plegadas complejas.
Clasificacion:
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ARNm
·
ARNt
·
ARNr
Química de los
Los principales
derivados purínicos que se encuentran en la célula son los de la adenina y de
la guanina (ver figura).
Figura 1: Fórmulas de la adenina y la
guanina. Tomada de Devlin, T. M. "Bioquímica".
Los derivados
nucleósidos de éstas moléculas (ver figura) contienen ribosa o 2-desoxirribosa
unida al anillo de purina mediante un enlace b-N-glucosídico en N-9.
Figura 2: Derivados nucleósidos de la
adenina. Tomada de Devlin, T. M. "Bioquímica".
Los ribonucleósidos
contienen ribosa, mientras que los desoxirribonucleósidos contienen
desoxirribosa en su porción azucarada.
Los nucleótidos
pirimidínicos que se encuentran a mayores concentraciones en la célula son los
que contienen uracilo, citosina y timina (ver figura).
Figura 3: Nucleótidos pirimidínicos.
Tomada de Devlin, T. M. "Bioquímica".
Los nucleótidos de
uracilo y citosina son los componentes pirimidínicos mayoritarios del RNA
mientras que los de citosina y timina son los componentes pirimidínicos
mayoritarios del DNA. Los nucleósidos de las pirimidinas son uridina, citidina
y timidina.
Figura 4: Nucleósidos de las pirimidinas.
Tomada de Devlin, T. M. "Bioquímica".
DATOS CURIOSOS
EL GENOMA HUMANO
El genoma humano es la información genética completa de una persona, almacenada en secuencias de ADN dentro de los 23 pares de cromosomas que se encuentran en el núcleo de nuestras células.
Hoy se cumplen 10 años de haber concluido el Proyecto Genoma Humano, cuyo objetivo era tener un mapa de nuestro ADN, identificando todos los genes que lo conforman.
1. Si viviéramos lo suficiente, todos desarrollaríamos cáncer:
El cáncer es ocasionado por mutaciones en las secuencias de ADN, y aunque algunas de ellas son ocasionadas por factores como la luz ultravioleta y los rayos X, otras suceden simplemente por errores en la replicación del ADN. Es por eso que todas las personas están propensas a desarrollar la enfermedad, y si todos vivieran el tiempo suficiente, en algún momento de sus vidas la padecerían.
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2. Hombres viven menos que las mujeres: la culpa es de los genes
En 2009, un estudio de la Universidad de Agricultura de Tokio descubrió que un gen específico que se activa sólo en los hombres podría determinar por qué las mujeres viven más. El gen permite a los hombres desarrollar cuerpos más grandes y fuertes, pero con el costo de tener un menor tiempo de vida.
3. ADN desenrollado podría dar 600 vueltas de la Tierra al Sol
Si alguien tomara las cadenas de ADN de todas las células que tiene en su cuerpo, las desenrollara y las juntara punta a punta, tendría una cadena tan larga como para conectar el Sol y la Tierra 600 veces, o para conectar la Luna y la Tierra 6,000 veces.
4. Tenemos entre 1% y 4% de ADN neandertal
Según estudios recientes, los seres humanos tenemos entre 1% y 4% de ADN neandertal, una especie diferente al homo sapiens que se extinguió hace cientos de miles de años. Esto se debe a que en algún momento los homo sapiens y los neandertales se mezclaron entre ellos y se reprodujeron.
5. Capacidad de enrollar la lengua es dictada por los genes
No todas las personas tienen la capacidad de enrollar la lengua por los lados laterales. Algunos científicos piensan que esta habilidad es dictada por un gen. Sin embargo, estudios recientes demuestran que en el 30% de los gemelos idénticos sólo uno de los hermanos tiene esta habilidad, por lo que su origen genético se ha puesto en duda.
VIDEOS : ACIDOS NUCLEICOS
ÁCIDOS
NUCLEICOS
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