áCidos nucleicos
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  • BIOLOGÍA-LOYOLA 1ÁCIDOS NUCLEICOS : ESTRUCTURA QUÍMICA.CONFORMACIÓN DEL ADN. EL ADN COMO PORTADOR DEINFORMACIÓN : EL CÓDIGO GENÉTICO.1. INTRODUCCIÓNLos ácidos nucleicos son dos : El ADN ( Ácido Desoxirribonucleico ) y el ARN ( ÁcidoRibonucleico ), y son moléculas que desempeñan funciones muy importantes en losseres vivos, ya que contienen la información que permite a los organismos disponer delo necesario para desarrollar sus ciclos biológicos, desde su nacimiento hasta su muerte.Además no sólo cuentan con el mensaje genético, es decir, no sólo tienen los genes,sino que también cuentan con las instrucciones precisas para su lectura.2. ESTRUCTURA QUÍMICA DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOSLos ácidos nucleicos están compuestos por Carbono, Hidrógeno, Oxígeno, Nitrógeno yFósforo, y al igual que los aminoácidos forman las proteínas, los nucleótidos formanlos ácidos nucleicos.Pero a diferencia de los aminoácidos, los nucleótidos son a su vez moléculas complejasformadas a su vez por otras por tres clases de moléculas :1) Una azúcar ( pentosa ). 2) Una base nitrogenada. 3) Una molécula de ÁcidoOrtofosfórico.Es decir al hidrolizar un ácido nucleico obtenemos nucleótidos, los cuales alhidrolizarlos totalmente obtenemos estos tres tipos de compuestos.1) EL AZÚCAR ( PENTOSA ) : Las pentosas que forman los ácidos nucleicospueden ser de dos tipos :a) β-D-Ribofuranosa : Forma parte del ARN.b) β-D-2´-Desoxirribofuranosa : Forma parte del ADN.Hay que destacar que para numerar las pentosas que forman parte de los nucleótidos sepone el número del carbono correspondiente seguido del signo prima ( ´ ), paradistinguir su numeración de la numeración de los carbonos de las bases nitrogenadas.2) BASES NITROGENADAS : Se llaman así porque en sus moléculas hay zonasdonde se localizan pares de electrones no compartidos capaces de atraer protones, loque les da un cierto carácter básico.Las bases nitrogenadas pueden ser de dos tipos :a) Bases Nitrogenadas Púricas. b) Bases Nitrogenadas Pirimidínicas. JOSÉ JUAN CANEL ÁLVAREZ
  • BIOLOGÍA-LOYOLA 2a) Bases Nitrogenadas Púricas : Derivan de la Purinas y son dos : La Adenina ( A ) yla Guanina ( G ), y estas dos bases nitrogenadas se encuentran tanto en el ADN comoen el ARN.b) Bases Nitrogenadas Pirimidínicas : Derivan de la Pirimidina, y son tres : LaCitosina (C ), la Timina ( T ), y el Uracilo ( U ). La Citosina se encuentra en el ADN yen el ARN; la Timina ( T ) se encuentra SÓLO en el ADN; y el Uracilo se encuentraSÓLO en el ARN.Además, aparte de estas cinco bases que son las normales que encontramos en los dosácidos nucleicos, podemos encontrar otras bases nitrogenadas ( como veremos másadelante ) que se llaman bases nitrogenadas secundarias y que suelen ser formasmetiladas de estas 5 bases principales. LOS NUCLEÓSIDOSEstán formados por la unión de una pentosa y una base nitrogenada mediante unenlace N-GLICOSÍDICO entre el carbono 1’ de la pentosa y el nitrógeno 1 de lasbases Pirimidínicas o el nitrógeno 9 de las bases púricas.Si la pentosa que forma el nucleósido es la β-D-Ribofuranosa (β- D-Ribosa ) alnucleósido se le llama RIBONUCLEÓSIDO porque forma parte del ARN ; en cambio JOSÉ JUAN CANEL ÁLVAREZ
  • BIOLOGÍA-LOYOLA 3si la pentosa es la β-D-2’-Desoxirribofuranosa (β-D-2’-Desoxirribosa ) al nucleósidose le llama DESOXIRRIBONUCLEÓSIDO porque forma parte del ADN.LOS NUCLEÓTIDOSSe forman por la unión de un nucleósido y un ácido Ortofosfórico. El ácidoOrtofosfórico se une a la pentosa del nucleósido en su carbono 2’, o en su carbono 3’, oen su carbono 5’.El enlace entre la pentosa y el ácido Ortofosfórico es de tipo éster y como interviene unácido fosfórico el enlace se llama enlace FOSFOÉSTER. JOSÉ JUAN CANEL ÁLVAREZ
  • BIOLOGÍA-LOYOLA 4Los nucleótidos además de formar parte de los ácidos nucleicos tienen otras funciones :a. Son portadores de energía química, como por ejemplo el ATP, el GTP, el CTP...b. Son componentes de cofactores de enzimas como por ejemplo el Coenzima A.c. Son intermediarios de la comunicación de las células como por ejemplo los AMPcíclicos que actúan en el interior de la célula provocando cambios adaptativos en ella.RESUMEN MUY IMPORTANTE :1. NUCLEÓSIDO : BASE NITROGENADA + PENTOSA :• Ribonucleósido : Si la pentosa es la Ribosa . No llena la base nitrogenada Timina. Forma parte del ácido nucleico ARN.• Desoxirribonucleósido : Si la pentosa es la Desoxirribosa. No lleva Uracilo. Forma parte del ácido nucleico ADN.2. NUCLEÓTIDO : BASE + PENTOSA + ÁCIDO ORTOFOSFÓRICO , o lo que es lo mismo : NUCLEÓSIDO + ÁCIDO ORTOFOSFÓRICO.• Ribonucleótido : Si la pentosa es la Ribosa. Forma parte del ARN. No lleva Timina.• Desoxirribonucléotido : Si la pentosa es la Desoxirribosa. Forma parte del ADN. No lleva Uracilo. JOSÉ JUAN CANEL ÁLVAREZ
  • BIOLOGÍA-LOYOLA 5POLINUCLEÓTIDOSSon la unión de muchos nucleótidos, de manera que se une el grupo fosfato de unnucleótido con la pentosa de otro nucleótido. : El grupo 5’ de un nucleótido se une algrupo alcohol 3’ del siguiente nucleótido por un enlace FOSFODIÉSTER,liberándose una molécula de agua.En la cadena, el extremo 5’ tiene un grupo fosfato libre, y el extremo 3’ tiene libreel grupo OH del carbono 3’ de la pentosa. Ej : 5’ P-GGCCTATAT-OH 3’. JOSÉ JUAN CANEL ÁLVAREZ
  • BIOLOGÍA-LOYOLA 63. EL ADNEs la molécula de la herencia. Las bases nitrogenadas que lo forman son la A, G, C, T(por lo tanto como ya sabéis el ADN no tiene URACILO ). Las bases nitrogenadasson las que llevan la información genética, mientras que los ácidos fosfóricos y lasDesoxirribosas tiene misión estructural.• FUNCIONES BIOLÓGICAS DEL ADNDesempeña dos funciones muy importantes en los seres vivos :1. LOS GENES DE LOS CROMOSOMAS ESTÁN FORMADOS POR ADN, y losgenes llevan la información necesaria que permite que se sinteticen todas las proteínasdel organismo, por lo tanto el ADN es el que lleva la información para la síntesis detodas las proteínas.Esta información que lleva el ADN se llama CÓDIGO GENÉTICO y este códigogenético debe descodificarse para que la célula lo pueda utilizar, y este proceso dedescodificación se realiza en dos fases :1) Primera fase o fase de Transcripción : La célula copia la información de lascadenas de ADN y hace una copia que es una cadena de ARN mensajero ( ARNm ).2) Segunda fase o fase de Traducción : La información que lleva ese ARNm escaptada por los ribosomas y se van uniendo aminoácidos para formar las distintasproteínas. JOSÉ JUAN CANEL ÁLVAREZ
  • BIOLOGÍA-LOYOLA 7De manera que podemos hablar del llamado DOGMA CENTRAL DE LABIOLOGÍA MOLECULAR : TRANSCRIPCIÓN TRADUCCIÓN ADN ARNM PROTEÍNAS2. LA SEGUNDA FUNCIÓN ES LA AUTODUPLICACIÓN O REPLICACIÓN :Cada molécula de ADN origina dos copias idénticas a la original, y gracias a estapropiedad del ADN, cada célula antes de dividirse, hace una copia de su ADN, y asícada célula hija tiene la misma información genética que la célula madre, y así latransmisión genética se transmite de generación en generación.• TIPOS DE ADN1) ADN MONOCATENARIO ( de una sola cadena o hebra ) : Puede ser : a) Lineal : Ej : En los Parvovirus. b) Circular : Ej : φ-x-174.2) ADN BICATENARIO ( de dos hebras o cadenas ) : Puede ser : a) Lineal : Como en algunos virus, y como el ADN que está en el interior del núcleo de las células eucariotas. b) Circular : Como el que hay en las mitocondrias, en los cloroplastos, en bacterias y en algunos virus.• ESTRUCTURA BIOLÓGICA DEL ADN : LA NATURALEZA DEL MATERIAL HEREDITARIO1) La primera evidencia que se tiene sobre la estructura o naturaleza del ADN fue dadapor GRIFFITH en 1944. Griffith era un médico que estudiaba las causas que producíala neumonía provocada por la infección de la bacteria Streptoccocus pneumoniae.Griffith aisló dos cepas de esta bacteria :a) CEPA S : Las bacterias de esta cepa tenían aspecto liso ya que estaban recubiertas deuna cápsula. Además esta cápsula les hacían ser virulentas y por lo tanto mortales paralos ratones.b) CEPA R : Tenían aspecto rugoso, ya que no poseían cápsula, y por lo tanto no eranmortales para los ratones.Una vez observado esto, Griffith realizó el siguiente experimento :1) Inyectó bacterias S a ratones : Los ratones enfermaban y morían, ya que estasbacterias como dijimos antes tienen cápsula por lo que no pueden ser destruidas por elsistema inmune y por lo tanto pueden reproducirse. Además cuando Griffith estudió losratones muertos recuperó bacterias S vivas.2) Inyectó a los ratones bacterias S muertas por calor y vio que los ratones vivían.3) Inyectó a los ratones bacterias R vivas y vio que los ratones vivían ya que lasdefensas de los ratones mataban a las bacterias al no poseer éstas cápsulas.4) Inyectó una mezcla de bacterias S muertas y bacterias R vivas : Los ratonesenfermaron y murieron, y además obtuvo de los cadáveres bacterias S vivas. ¿ CÓMOSE EXPLICA ESTO ?La explicación dada por Griffith fue que debe existir algún factor transformantepresente en las bacterias S muertas, y que este factor había pasado a las bacteriasR vivas y las convirtió en S, y por lo tanto en virulentas y mortales. JOSÉ JUAN CANEL ÁLVAREZ
  • BIOLOGÍA-LOYOLA 82) Más tarde AVERY Y COLABORADORES repitieron el experimento realizado porGriffith e identificaron el factor transformante :a) Extrajeron el ADN de las bacterias virulentas muertas por calor eliminando lasproteínas hasta donde les fue posible para obtener el máximo de ADN puro.b) Añadieron el ADN puro a las bacterias R no virulentas y el resultado fue que éstas seconvirtieron en S ya que eran capaces de formar cápsula, y por lo tanto en virulentas ymortales.La conclusión de Avery fue la siguiente : “ El ADN de las bacterias S penetra en lasbacterias R, de manera que el ADN de las S entra en el ADN de las R, y a partir deaquí éstas ya son capaces de producir cápsula y ser S . Además las generaciones debacterias transformadas en S seguían produciendo cápsula . POR LO TANTO ELADN ES EL PORTADOR DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA, LA CUAL SETRANSMITE DE GENERACIÓN EN GENERACIÓN “. JOSÉ JUAN CANEL ÁLVAREZ
  • BIOLOGÍA-LOYOLA 93) Más tarde CHARGAFF Y COLABORADORES estudiaron los componentes delADN y emitieron los siguientes resultados :a) La composición de bases de un ADN varía de una especie a otra.b) La composición de bases nitrogenadas de un ADN no varía con la edad delorganismo, ni con su estado nutricional, ni con las variaciones del ambiente.c) Los ADN de tejidos diferentes de un mismo organismo tienen la mismacomposición de bases nitrogenadas.d) En todos los ADN bicatenarios o de doble cadena la cantidad de Adenina esigual a la cantidad de Timina ( [ A ] = [ T ] ).e) De la misma manera se puede deducir que la concentración de Citosina es iguala la concentración de Guanina ( [ C ] = [ G ] ).f) De 3.4. y de 3.5. se deduce que : A/T = 1, y que C/G = 1g) Que en los ADN [ A+T ] ≠ [ C+G ], pero [ A+G ] = [ C+T ]. Es decir laconcentración de bases púricas es igual a la concentración de bases pirimidínicas.4) Posteriormente Franklin y Wilkins por análisis de difracción de rayos Xobservaron que el ADN tenía una estructura fibrilar de de 20 A0de diámetro, en la quese repetían ciertas unidades cada 3,4A0, y que había otra repetición mayor cada 3,4 A0.5) Basándose en todos estos datos Watson y Crick indicaron comovamos a pasar a ver que LA MOLÉCULA DE ADN PRESENTA UNAESTRUCTURA HELICOIDAL , LA CUAL ESTÁ FORMADA POR DOSCADENAS ( = HEBRAS ) DE POLINUCLEÓTIDOS ANTIPARALELAS. JOSÉ JUAN CANEL ÁLVAREZ
  • BIOLOGÍA-LOYOLA 10• ESTRUCTURAS DEL ADNESTRUCTURA PRIMARIA :Al igual que las proteínas en las que la estructura primaria venía dad por el orden osecuencia de los aminoácidos, en el ADN la estructura primaria viene dada por el ordenen que van colocados los nucleótidos en la hebra o cadena de dicho ADN.ESTRUCTURA SECUNDARIA ( LA DOBLE HÉLICE DE WATSON Y CRICK ):Mediante estudios de Difracción de moléculas de ADN, Watson y Crick propusieron unmodelo de estructura secundaria del ADN, del cual sus características más importantesson :1. El ADN está compuesto por dos cadenas helicoidales de polinucleótidosenrolladas a lo largo de un eje común, siendo esta hélice de forma dextrógira (esdecir, la hélice que forma es de izquierda a derecha ). JOSÉ JUAN CANEL ÁLVAREZ
  • BIOLOGÍA-LOYOLA 112. Las bases nitrogenadas están en el interior de la hélice ( son hidrófobas ), mientras que el ácido fosfórico y la Desoxirribosa están en el exterior ( son hidrófilas ).3. Las dos cadenas permanecen unidas por puentes de hidrógeno que se produce entrepares de bases complementarias, de manera que la Adenina se empareja con laTimina por dos enlaces por puente de hidrógeno, mientras que la Guanina seempareja con la Citosina por tres enlaces por puente de hidrógeno.4. La secuencia de bases es la que lleva la información genética.5. Las dos cadenas o hebras de ADN son ANTIPARALELAS yCOMPLEMENTARIAS , de manera que una va en sentido 5’ → 3’ , y la otra vaen sentido 3’ → 5’ ( como por ejemplo una autopista : Dos carriles con la mismadirección pero distinto sentido), y ambas cadenas se enrollan de tal manera que parasepararlas habría que girarlas en sentido opuesto al de su formación ( esteenrollamiento se llama enrollamiento PLECTONÉMICO ). JOSÉ JUAN CANEL ÁLVAREZ
  • BIOLOGÍA-LOYOLA 12 6. El diámetro de la hélice es de 20 Aº ( = 2 nm ). Cada 0,34 nm se encuentra un par de bases complementarias, y cada 34 nm la hélice da un giro completo. NOTA : 1 Aº = 10-10 metros = 0,1 nm Esta estructura dada por Watson y Crick se conoce como forma B del ADN que es la forma más estable de todas, pero también existen otras formas del ADN como son la forma A y la Z. • SUPERENROLLAMIENTO DEL ADN EN LAS CÉLULAS EUCARIOTAS 1) PRIMEL NIVEL DE EMPAQUETAMIENTO DEL ADN ( ESTRUCTURA 3º )Como el propio nombre indica superenrrollar es enrollar algo que ya está enrollado :Lógicamente, dado que el ADN tiene una gran longitud tiene que existir un plegamientode éste que permite que se adapte al volumen de las células, y este plegamiento osuperenrrollamiento del ADN es lo que va a dar lugar a los NUCLEOSOMAS y enconsecuencia al COLLAR DE PERLAS que consiste en lo siguiente :En células eucariotas que no esté en procesos de división celular el ADN está asociadoa unas proteínas básicas que se llaman HISTONAS ( Existen 5 tipos de Histonas queson : ( H3, H4, H2A, H2B y H1 ), con proteínas ácidas y con ARN, y todo ello forma lallamada molécula de CROMATINA. Nosotros en este curso sólo estudiaremos laasociación de ADN con las Histonas :Por lo tanto la cromatina está formada por los nucleosomas que son estructuras donde elADN se asocia a OCTÁMEROS DE HISTONAS, de manera que cada nucleosoma seasocian 8 Histonas con el ADN, y en concreto : 2H3, 2H4, 2H2A,y 2H2B. El ADN rodea alas 8 histonas como podemos ver en la figura y queda por unos 146 pares de basesnitrogenadas ; el resto del ADN hasta los 200 pares de bases nitrogenadas forman el JOSÉ JUAN CANEL ÁLVAREZ
  • BIOLOGÍA-LOYOLA 13llamado ADN DE CONEXIÓN O LINKER que como su propio nombre indica es elADN que hay entre dos nucleosomas seguidos. Aparte la histona H1 se asocia por fuerade cada nucleosoma, y el conjunto de nucleosomas como podemos ver también en lafigura forma el llamado COLLAR DE PERLAS. Todo esto da lugar a la fibra decromatina de 100 Aº de grosor. PARTÍCULA NUCLEAR = OCTÁMERO DE HISTONAS + ADN CENTRAL. NUCLEOSOMA = PARTÍCULA NUCLEAR + ADN DE CONEXIÓN. CROMATOSOMA = NUCLEOSOMA + H1. JOSÉ JUAN CANEL ÁLVAREZ
  • BIOLOGÍA-LOYOLA 14La Histona H1 no es imprescindible, por ejemplo en aves es sustituida por la H5, pero sila H1 está, implica que el ADN se condensa más.Por otra parte, en los espermatozoides, el ADN no se une a las histonas, sino que se unea otras proteínas que se llaman PROTAMINAS. Las protaminas son más pequeñas quelas histonas y más básicas, con lo que la atracción entre ellas y el ADN es más fuertepor lo que el empaquetamiento es mayor y esto favorece la movilidad delespermatozoide. Esta unión del ADN a las protaminas se llama estructura cristalina.2)NIVELES SUPERIORES DE EMPAQUETAMIENTO DEL ADN :El segundo nivel de empaquetamiento es el solenoide y que consiste en que lasHistonas H1 se agrupan y se forman grupos de 6 nucleosomas por cada vuelta delsolenoide. JOSÉ JUAN CANEL ÁLVAREZ
  • BIOLOGÍA-LOYOLA 15Con este segundo empaquetamiento se forma una fibra de cromatina de 300 Aº degrosor, de manera que hasta aquí sólo hemos conseguido reducir entre 35 y 40 veces lalongitud de la fibra del ADN, pero el grado de empaquetamiento del ADN en el núcleoes del orden de 100 a 1000 veces, y en los cromosomas es de casi 10.000 veces.Hoy en día no se conoce exactamente como se produce los sucesivos empaquetamientosdel ADN, pero se habla de DOMINIOS ESTRUCTURALES EN FORMA DEBUCLES ( TERCER NIVEL DE EMPAQUETAMIENTO ), de manera que la fibrade 300 Aº forma una serie de bucles ; además hay autores que consideran que en elcromosoma existe un eje de NO HISTÓNICAS sobre el que se anclan los bucles y esteeje recibe el nombre de ARMAZÓN CENTRAL O ANDAMIO.Además estos bucles se encuentran enrollados sobre sí mismos, de tal manera que sellega a un grosor de la fibra de cromatina de 600 Aº.En 1990 se propuso que cada 6 bucles se formaba una estructura retorcida llamadaROSETA, y cada 30 ROSETAS seguidas se formaba UN RODILLO ( 4º NIVEL DEEMPAQUETAMIENTO ).EL QUINTO Y ÚLTIMO NIVEL DE EMPAQUETAMIENTO es elCROMOSOMA, el cual estaría formado por la sucesión de RODILLOS. JOSÉ JUAN CANEL ÁLVAREZ
  • BIOLOGÍA-LOYOLA 16• EL ADN BACTERIANOEl ADN bacteriano es doble y circular y se compacta formando unas estructuras quese llaman NUCLEOIDES. El ADN bacteriano está asociado a proteínas no histónicas yno forma nucleosomas. Además es circular al contrario que el ADN de las célulaseucariotas que es lineal.• LA DESNATURALIZACIÓN DEL ADNSi una disolución con ADN se calienta lo suficiente, se rompen los enlaces dehidrógeno que hay formados entre las bases nitrogenadas, de manera que se separan lasdos cadenas ( Temperatura de Fusión : Es la temperatura a la cual el 50% de las cadenasestán separadas ). Este proceso se conoce como desnaturalización del ADN, y al igualque como vimos en las proteínas, la desnaturalización del ADN también se puedeconseguir variando el pH, o por ejemplo por concentraciones salinas altas. Una vez sevuelven a estabilizar las condiciones primitivas, el ADN puede volver a renaturalizarse, JOSÉ JUAN CANEL ÁLVAREZ
  • BIOLOGÍA-LOYOLA 17de manera que las dos cadenas vuelven a unirse por enlaces por puente de hidrógenoentre las bases complementarias.Como nota aparte, supongamos que en un medio tuviésemos distintas cadenas de ADNde distintas especies en el medio, entonces se podrían formar ADN híbridos entrecadenas complementarias. Bueno, pues este es el proceso que se utiliza para estudiar elparentesco entre las especies ya que a mayor porcentaje de hibridación implica mayorproximidad entre las especies. Un ejemplo puede ser el DNA humano y el DNA deratón que hibridan en un 25%.4. EL ARNEs el segundo tipo de ácido nucleico, y sus principales diferencias con el ADN son :1) Presenta β-D-Ribofuranosa.2) No presenta la base Timina, pero sí la base Uracilo. Las otras bases nitrogenadas :Adenina, Guanina y Citosina son comunes con el ADN3) La molécula de ARN es más corta que la del ADN.4) Salvo excepciones, no forma cadenas dobles ya que el OH del carbono 2´ de la ribosalo dificulta, aunque puede aparecer apareamiento dentro de la cadena por sercomplementarias sus bases. Un excepción a esto, son los RETROVIRUS que sí tienenARN de doble cadena o bicatenarios ( como por ejemplo el V.I.H. : Virus deinmunodeficiencia Humana o virus del S.I.D.A. ).• FUNCIONES DEL ARNSu principal función es la de transportar la información genética desde el ADNhasta el ribosoma ya que la secuencia de bases de una zona del ADN se copia en unasecuencia de bases complementarias de ARN mediante un proceso que se llamaTranscripción (recordar el dogma central de la Biología molecular que vimos en lasfunciones del ADN), es decir a partir de una zona del ADN se forma una cadena deARN que va hasta el ribosoma donde se formará la proteína por un proceso que se llamaTraducción ( en el tema siguiente veremos con más detalle estos dos procesos ).• TIPOS DE ARNSon tres : 1) ARN MENSAJERO ( ARNM ). 2) ARN DE TRANSFERENCIA O TRANSFERENTE ( ARNT ). 3) ARN RIBOSOMAL ( ARNR ).1. ARN MENSAJERO ( ARNM )Representa del 3-5% del total del ARN. Forma cadenas cortas y lineales.El ARNm se forma en el núcleo de la célula, sale a través de los poros nucleares alcitoplasma celular y se asocia a los ribosomas para actuar como molde de lasecuencia de aminoácidos de las cadenas polipeptídicas.Cuando el ARNm lleva información para un solo péptido se llamaMONOCISTRÓNICO, en cambio si lleva información para dos o más péptidos se llamaPOLICISTRÓNICO (En las células eucariotas suele ser Monocistrónico : El términoCISTRÓN se refiere a un gen ). JOSÉ JUAN CANEL ÁLVAREZ
  • BIOLOGÍA-LOYOLA 182. ARN DE TRANSFERENCIA ( ARNT )Representa aproximadamente un 15% del total del ARN. Consta de una sola cadena ohebra pero tiene algunas zonas con estructuras secundarias gracias a los enlaces porpuente de hidrógeno entre pares de bases complementarias lo que da lugar a losllamados bucles o lazos.Sus características más importantes son :1) Contiene entre 73-93 nucleótidos2) Contiene muchas bases poco comunes que suelen ser derivadas metiladas odimetiladas de las bases A, U, C, G.3) El extremo 5’ está fosforilado, siendo generalmente PG ( ver dibujo ).4) La secuencia de bases del extremo 3’ es CCA.5) El aminoácido se une al extremo hidroxilo 3’.6) Alrededor de la mitad de los nucleótidos en el ARNt tienen bases apareadas paraformar dobles hélices. Sólo 5 grupos de bases no están emparejadas :a. La región terminal 3’ ( CCA ).b. El brazo TΨC ( Ribotimidina -Pseudouracilo-Citosina ).c. El brazo adicional.d. E brazo DHU ( contiene varios residuos de Dihidrouracilo ).e. El lazo anticodón el cual consta de 7 bases nitrogenadas con la siguiente secuencia : 5’-Pirimidina-Pirimidina-X-Y-Z-Púrica modificada-Base variable-3’Siendo X-Y-Z el Anticodón.7. Tridimensionalmente, el ARNt tiene forma de L invertida.La función del ARNt es captar aminoácidos en el citoplasma de la célula, demanera que se une a ellos ( el aminoácido se une con el ARNt en el extremo 3’ deéste ), los lleva hasta el ribosoma y los coloca en el lugar adecuado para acoplarlosal correspondiente ARNm. JOSÉ JUAN CANEL ÁLVAREZ
  • BIOLOGÍA-LOYOLA 193. EL ARN RIBOSOMAL ( ARNR )Es el más abundante de todos los ARN, ya que constituye el 80% de todo el ARN quehay en la célula. Posee las cuatro bases principales ( A, U, G y C ), además alguna deestas bases nitrogenadas principales pueden estar metiladas y como el ARNt puedepresentar zonas de doble hélice. Se encuentra asociado a proteínas como veremoscuando demos la célula formando los ribosomas.Hay diversos tipos de ARNr y para diferenciarlos se utiliza el Coeficiente deSedimentación, cuyo valor se expresa en Unidades Svedberg ( S ).5. EL CÓDIGO GENÉTICO : CARACTERÍSTICASWatson y Crick señalaron que la secuencia de nucleótidos del ADN especificaba lasecuencia de aminoácidos de una proteína, y como consecuencia de esto tendría queexistir alguna clave que descodificara la secuencia de nucleótidos.El descifrado del código genético se inició con Severo Ochoa, el cual utilizó un enzimadescubierto por él ( ese enzima era el polinucleótido fosforilasa ). Este enzima uníaribonucleótidos, y de esta manera obtenía Polirribonucleótidos ( recordar que losribonucleótidos forman parte del ARN ) formados sólo por una base nitrogenada.Luego colocó estos ribonucleótidos en presencia de distintos aminoácidos, y fuemirando que cada polipeptídica sintetizaban. Así por ejemplo, el Poliuracilo ( Poli U )da lugar a un péptido formado sólo por el aminoácido Fenilalalanina ( Phe ); es decir lasBases UUUUUU....... formaban péptidos formados solo por el aminoácido Fenilalanina. JOSÉ JUAN CANEL ÁLVAREZ
  • BIOLOGÍA-LOYOLA 20De manera que quedó claro que el codón UUU era para el aminoácido Fenilalanina.Más tarde, con experiencias similares para el resto de nucleótidos y con técnicas demarcado radioactivo de aminoácidos se pudo descifrar el código genético.El código genético está formado por 64 codones, y a su vez cada codón está formadopor tres bases nitrogenadas, bastando las dos primeras para especificar el aminoácido.ES DECIR CADA 3 BASES NITROGENADAS CORRESPONDE UNAMINOÁCIDO, y como el código genético tiene 64 codones, y aminoácidos hay 20,esto quiere decir que habrá codones que sirvan para más de un aminoácido, por lo quese dice que el código genético es degenerado.• CARACTERÍSTICAS DEL CÓDIGO GENÉTICO1. Es universal, excepto en mitocondrias, es decir, todos los seres vivos presentan el mismo. Por ejemplo AGA o AGG en mitocondrias indica el final de la traducción, en cambio para las célula codifica para el aminoácido Arginina, o UGA en mitocondrias codifica para el aminoácido Triptofano en cambio para la célula es señal de paro o final de la traducción.2. Posee disposición lineal, es decir cada 3 nucleótidos ( cada 3 bases nitrogenadas ) corresponde un aminoácido, con ausencia de comas, espacios...3. Existe un codón de iniciación ( AUG ), el cual codifica para el aminoácido Met y tres codones de terminación para la síntesis de proteínas ( UAG, UAA, UGA ) . Los codones de terminación también se llaman de paro o de stop.Nota : Cuando en el ARNm hay una zona grande sin codón de terminación generalmente esta zonacorresponde a genes que codifican para proteínas ( esta zona puede tener 500 codones o más ). Cadacodón del ARNm aparea con un ARNt que lleva el anticodón complementario y que a su vez lleva elaminoácido específico.4. El Código genético es degenerado, ya que exceptuando el aminoácido Triptofano(Trp) y el aminoácido Metionina ( Met ), existen dos o más codones para cadaaminoácido ( por ejemplo el aminoácido Leucina ( Leu ) posee 6 codones que codificanpara él ... ). EL DESCIFRADO DEL CÓDIGO GENÉTICO SE CONSIDERACOMO EL MAYOR DESCUBRIMIENTO DE LOS AÑOS 60. JOSÉ JUAN CANEL ÁLVAREZ