{"id":13,"date":"2019-08-07T13:54:27","date_gmt":"2019-08-07T13:54:27","guid":{"rendered":"http:\/\/blogceta.zaragoza.unam.mx\/biomoleculas\/?page_id=13"},"modified":"2019-09-28T21:34:13","modified_gmt":"2019-09-28T21:34:13","slug":"acidos-nucleicos","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/blogceta.zaragoza.unam.mx\/biomoleculas\/acidos-nucleicos\/","title":{"rendered":"\u00c1cidos nucleicos"},"content":{"rendered":"\n

Breve historia<\/h2>\n\n\n\n

El ADN fue aislado por primera vez en 1869 por el m\u00e9dico Suizo Friedrich Miescher, quien realizaba experimentos acerca de la composici\u00f3n qu\u00edmica de la pus. Al examinar las vendas con pus, not\u00f3 un precipitado de una sustancia desconocida la cual llam\u00f3 nucle\u00edna, debido a que lo hab\u00eda extra\u00eddo a partir de los n\u00facleos.4<\/sub> Sin embargo, su estructura y car\u00e1cter qu\u00edmico a\u00fan eran completamente desconocidos.<\/p>\n\n\n\n

En 1919 Phoebus Levene identific\u00f3 que un nucle\u00f3tido est\u00e1 formado por una base nitrogenada, un az\u00facar y un grupo fosfato. Tambi\u00e9n identific\u00f3 la existencia del ADN y del ARN. En 1928, Frederick Griffith trabajaba con cepas lisas y rugosas de una bacteria, las cuales ten\u00edan un “factor transformante”; fragment\u00f3 la nucle\u00edna, y de ella separ\u00f3 un componente proteico y un grupo prost\u00e9tico, este \u00faltimo, por ser un \u00e1cido,  le llam\u00f3 \u00e1cido nucleico.4<\/sub><\/p>\n\n\n\n

A\u00f1os m\u00e1s tarde, en 1930 Levene y su maestro Albrecht Kossel determinaron que la nucle\u00edna de que hab\u00eda identificado Miescher era el  \u00e1cido desoxirribonucleico ADN formado por cuatro bases nitrogenadas adenina, guanina, citosina y timina, el az\u00facar desoxirribosa y un grupo fosfato.4<\/sub> En 1937 William Astbury produjo el primer patr\u00f3n de difracci\u00f3n de rayos x que mostraba que el ADN ten\u00eda una estructura regular.4<\/sub><\/p>\n\n\n\n

 En 1944,  Oswald Avery, Colin MacLeod y Maclyn McCarty extrajeron la fracci\u00f3n activa del “factor transformante” y, mediante varios an\u00e1lisis, observaron que estaba constituido principalmente por “una forma viscosa de \u00e1cido desoxirribonucleico que no conten\u00eda prote\u00ednas, l\u00edpidos, ni polisac\u00e1ridos.4<\/sub>  <\/p>\n\n\n\n

En 1952 Alfred Hershey y Martha Chase comprobaron que un fago transmit\u00eda su informaci\u00f3n gen\u00e9tica en su ADN, pero no su prote\u00ednas. El bioqu\u00edmico austriaco Erwin Chargaff analiz\u00f3 diferentes especies de ADN determin\u00f3 que la adenina, tiamina, citosina y guanina no se encontraban en cantidades iguales, variaban entre especies, pero no de entre individuos de la misma especies.1<\/sub><\/p>\n\n\n\n

En 1953 Rosalind Franklin,  qu\u00edmica que estudiaba la estructura de las mol\u00e9culas con la t\u00e9cnica de cristalograf\u00eda de rayos X, se enfoc\u00f3 en utilizar esa t\u00e9cnica para estudiar el ADN.6<\/sub>  Maurice Wilkins, Francis Crick y James Watson lograron  mediante estos estudios de difracci\u00f3n de rayos X, descubrir la estructura molecular de doble h\u00e9lice del ADN, por lo que les otorgaron el premio Novel de fisiolog\u00eda y medicina en 1962.4<\/sub> Rosalind Franklin falleci\u00f3 antes de su reconocimiento 1<\/sub><\/p>\n\n\n\n

Desde 1960 se estuvo intentando con renacuajos y otros animales la clonaci\u00f3n artificial, hasta en   1997 Wilmut: permiti\u00f3 demostrar que las manifestaciones fenot\u00edpicas  vienen del ADN con  la oveja Dolly, que no fue clonaci\u00f3n, sino fue creada a partir de una c\u00e9lula som\u00e1tica.1<\/sub><\/p>\n\n\n\n

 Introducci\u00f3n<\/h2>\n\n\n\n

ADN y ARN<\/h3>\n\n\n\n

Los dos tipos principales de \u00e1cidos nucleicos son el \u00e1cido desoxirribonucleico (ADN) y el \u00e1cido ribonucleico (ARN).4<\/sub> El ADN es el material gen\u00e9tico que se encuentra en todos los organismos vivos, en el n\u00facleo de las c\u00e9lulas eucariotas y en los org\u00e1nulos, cloroplastos y mitocondrias, tambi\u00e9n forma un complejo con las prote\u00ednas histonas para formar la cromatina, que forma el cromosoma y estos puede contener miles de genes (ver figura 1). Estos genes contienen la informaci\u00f3n para hacer prote\u00ednas para la mayor\u00eda de las funciones de nuestro cuerpo.4 <\/sub><\/p>\n\n\n\n

Las mol\u00e9culas de ADN nunca abandonan el n\u00facleo, sino que utilizan un intermediario para comunicarse con el resto de la c\u00e9lula. El ARN, participa principalmente en la s\u00edntesis de prote\u00ednas.  Este intermediario es el ARN mensajero (ARNm). Otros tipos de ARN, como rRNA, tRNA y micro RNA, est\u00e1n involucrados en la s\u00edntesis de prote\u00ednas y su regulaci\u00f3n.4<\/sub> El ADN y el ARN est\u00e1n formados por mon\u00f3meros conocidos como nucle\u00f3tidos (ver figura 1). <\/p>\n\n\n\n

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Figura 1. Cromosoma<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

En general, una base ligada a un az\u00facar se denomina nucleosido y una base ligada a un az\u00facar y a uno o m\u00e1s grupos fosfatos recibe el nombre de nucleotido 14<\/sub><\/p>\n\n\n\n

Componentes<\/h2>\n\n\n\n

Acido fosf\u00f3rico<\/h3>\n\n\n\n

Su f\u00f3rmula qu\u00edmica es H3<\/sub>PO4<\/sub>. Cada nucle\u00f3tido  puede contener; un monofosfato AMP. dos difosfato ADP, o tres trifosfato ATP. aunque como mon\u00f3mero constituyentes de los \u00e1cidos nucleicos solo aparecen en forma de nucle\u00f3sidos monofosfatos. 14 <\/sub>(ver figura 2).<\/p>\n\n\n\n

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Figura 2. \u00c1cido Fosf\u00f3rico<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Az\u00facar Desoxirribosa y Ribosa <\/h3>\n\n\n\n

La estructura de soporte de una hebra de ADN est\u00e1 formada por unidades de grupos fosfato y az\u00facar desoxirribosa. 14<\/sub><\/p>\n\n\n\n

El az\u00facar en el ADN es la desoxirribosa, (ver figura 3). y en el ARN el az\u00facar es la ribosa. (ver figura 4).\u00a0La diferencia entre los az\u00facares es la presencia del grupo hidroxilo en el segundo carbono. 4<\/sub><\/p>\n\n\n\n

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Figura 3, Desoxirribosa<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
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Figura 4. Ribosa.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Los \u00e1tomos de carbono de la mol\u00e9cula de az\u00facar est\u00e1n numerados como 1 ‘, 2’, 3 ‘, 4’ y 5 ‘(lee como “un primo”).7<\/sub> Las mol\u00e9culas de az\u00facar se unen entre s\u00ed a trav\u00e9s de grupos fosfato, que forman enlaces fosfodi\u00e9ster.(ver figura 5). Entre los \u00e1tomos de carbono tercero (3\u2032, \u00abtres prima\u00bb) y quinto (5\u2032, \u00abcinco prima\u00bb) de dos anillos adyacentes de az\u00facar.14 <\/sub><\/p>\n\n\n\n

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Figura 5. Enlace fosfodi\u00e9ster <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

En toda la cadena del \u00e1cido nucleico, los enlaces fosfodiester presentan la misma orientaci\u00f3n, por lo que existe una polaridad de la hebra. En una doble h\u00e9lice, la direcci\u00f3n de los nucle\u00f3tidos en una hebra (3\u2032 \u2192 5\u2032) es opuesta a la direcci\u00f3n en la otra hebra (5\u2032 \u2192 3\u2032). Esta organizaci\u00f3n de las hebras de ADN se denomina anti paralela; son cadenas paralelas, pero con direcciones opuestas. La estructura de los \u00e1cidos nucleicos se representa con el extremo 5\u2032 a la izquierda y el 3\u2032 a la derecha.8<\/sub><\/p>\n\n\n\n

Bases Nitrogenadas<\/h3>\n\n\n\n

Las bases nitrogenadas, son mol\u00e9culas org\u00e1nicas que contienen carbono y nitr\u00f3geno y son bases porque contienen un grupo amino que puede unir un hidr\u00f3geno adicional y disminuye la concentraci\u00f3n de iones de hidr\u00f3geno a su alrededor, haci\u00e9ndolo m\u00e1s b\u00e1sico. 4<\/sub> Las bases tienen compuestos heteroc\u00edclicos y arom\u00e1ticos con dos o m\u00e1s \u00e1tomos de nitr\u00f3geno, se clasifican en dos grupos;<\/p>\n\n\n\n

Bases p\u00faricas<\/h4>\n\n\n\n

 Bases p\u00faricas o purinas adenina (ver figura 11) y guanina (ver figura 12), derivadas de la purina y formadas por dos anillos unidos entre s\u00ed, carbono-nitr\u00f3geno, su anillo formado no es totalmente plano.9<\/sub><\/p>\n\n\n\n

Adenina<\/h4>\n\n\n\n

En el c\u00f3digo gen\u00e9tico se representa con la letra A. Es un derivado de la purina con un grupo amino en la posici\u00f3n 6. Forma el nucle\u00f3sido adenosina(desoxiadenosina en el ADN) y el nucle\u00f3tido  adenilatoo (desoxi)adenosina monofosfato (dAMP, AMP). En el ADN siempre se empareja con la timina de la cadena complementaria mediante 2 puentes de hidr\u00f3geno, A=T. Su f\u00f3rmula qu\u00edmica es C5H5N5 y su nomenclatura 6-aminopurina. La adenina, junto con la timina, fue descubierta en 1885 por el m\u00e9dico alem\u00e1n Albrecht Kossell Tambi\u00e9n forma parte de la mol\u00e9cula de trifosfato de adenosina, que constituye la fuente principal de energ\u00eda a nivel celular, y est\u00e1 presente en muchas sustancias naturales como la remolacha, el t\u00e9 y la orina.17<\/sub>, (ver figura 11). 18<\/sub><\/p>\n\n\n\n

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Figura 11. Adenina<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Guanina<\/h4>\n\n\n\n

En el c\u00f3digo gen\u00e9tico se representa con la letra G. Es un derivado p\u00farico con un grupo oxo en la posici\u00f3n 6 y un grupo amino en la posici\u00f3n 2. Forma el nucle\u00f3sido (desoxi)guanosina y el nucle\u00f3tido guanalato o (desoxi)guanosina monofosfato (dGMP, GMP). La guanina siempre se empareja en el ADN con la citosina de la cadena complementaria mediante tres enlaces de hidr\u00f3geno, G\u2261C. Su f\u00f3rmula qu\u00edmica es C5H5N5O y su nomenclatura 6-oxo, 2-aminopurina. (ver figura 12).18<\/sub><\/p>\n\n\n\n

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Figura 12. Guanina<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Bases pirimid\u00ednicas<\/h4>\n\n\n\n

Bases pirimid\u00ednicas o bases pirimidinas citosina(ver figura 13). y timina(ver figura 14), derivadas de la pirimidina y con un solo anillo. El anillo de las pirimidinas son anillos arom\u00e1ticos heteroc\u00edclicos con seis miembros y con dos \u00e1tomos de nitr\u00f3geno, es un sistema plano, Los \u00e1tomos son numerados siguiendo el sentido de las agujas del reloj.9<\/sub> <\/p>\n\n\n\n

Citosina<\/h4>\n\n\n\n

En el c\u00f3digo gen\u00e9tico se representa con la letra C. Es un derivado pirimid\u00ednico, con un grupo amino en posici\u00f3n 4 y un grupo oxo en posici\u00f3n 2. Forma el nucleosido citidina(desoxicitidina en el ADN) y el nucleotido citililato o (desoxi)citidina monofosfato (dCMP en el ADN, CMP en el ARN). La citosina siempre se empareja en el ADN con la guanina de la cadena complementaria mediante un triple enlace, C\u2261G. Su f\u00f3rmula qu\u00edmica es C4H5N3O y su nomenclatura 2-oxo, 4 aminopirimidina. 18 <\/sub>Su masa moleculares de 111,10 unidades de masa at\u00f3mica. La citosina se descubri\u00f3 en 1894, al aislarla del tejido del timo de carnero.16<\/sub> (ver figura 13).9<\/sub><\/p>\n\n\n\n