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Acidos nucleicos - Tipos de acidos nucleicos, Nucleósidas y nucleótidos, Estructuras ADN, Acidos nucleicos



Los acidos nucleicos son grandes polímeros formados por la repetición de monómeros denominados nucleótidos, unidos mediante enlaces fosfodiéster. Se forman, así, largas cadenas; algunas moléculas de acidos nucleicos llegan a alcanzar tamaños gigantescos, con millones de nucleótidos encadenados. Los acidos nucleicos almacenan la información genética de los organismos vivos y son los responsables de la transmisión hereditaria. Existen dos tipos basicos, el ADN y el ARN.
El descubrimiento de los acidos nucleicos se debe a Friedrich Miescher, quien en el año 1869 aisló de los núcleos de las células una sustancia acida a la que llamó nucleína,1 nombre que posteriormente se cambió a acido nucleico. Posteriormente, en 1953, James Watson y Francis Crick descubrieron la estructura del ADN, empleando la técnica de difracción de rayos X.



Índice
• 1 Tipos de acidos nucleicos
• 2 Nucleósidas y nucleótidos
o 2.1 Lista de las bases nitrogenadas
• 3 Características del ADN
o 3.1 Estructuras ADN
• 4 Características del ARN
• 5 Acidos nucleicos artificiales
• 6 Referencias
• 7 Enlaces externos
Tipos de acidos nucleicos
Artículo principal: Estructura del acido nucleico
Existen dos tipos de acidos nucleicos: ADN (acido desoxirribonucleico) y ARN (acido ribonucleico), que se diferencian:
• por el glúcido (la pentosa es diferente en cada uno; ribosa en el ARN y desoxirribosa en el ADN);
• por las bases nitrogenadas: adenina, guanina, citosina y timina, en el ADN; adenina, guanina, citosina y uracilo, en el ARN;
• en la inmensa mayoría de organismos, el ADN esbicatenario (dos cadenas unidas formando una doble hélice), mientras que el ARN es monocatenario (una sola cadena), aunque puede presentarse en forma extendida, como el ARNm, o en forma plegada, como el ARNt y el ARNr;
• en la masa molecular: la del ADN es generalmente mayor que la del ARN.
Nucleósidas y nucleótidos
Artículos principales: Nucleósido y Nucleótido.
Las unidades que forman los acidos nucleicos son los nucleótidos. Cada nucleótido es una molécula compuesta por la unión de tres unidades: un monosacarido de cinco carbonos (una pentosa, ribosa en el ARN y desoxirribosa en el ADN), una base nitrogenada purínica (adenina, guanina) o pirimidínica (citosina, timina o uracilo) y un grupo fosfato (acido fosfórico). Tanto la base nitrogenada como los grupos fosfato estan unidos a la pentosa.


La unidad formada por el enlace de la pentosa y de la base nitrogenada se denomina nucleósido. El conjunto formado por un nucleósido y uno o varios grupos fosfato unidos al carbono 5' de la pentosa recibe el nombre de nucleótido. Se denomina nucleótido-monofosfato (como el AMP) cuando hay un solo grupo fosfato, nucleótido-difosfato (como el ADP) si lleva dos y nucleótido-trifosfato (como el ATP) si lleva tres.
Lista de las bases nitrogenadas
Las bases nitrogenadas conocidas son
• Adenina, presente en ADN y ARN
• Guanina, presente en ADN y ARN
• Citosina, presente en ADN y ARN
• Timina, presente exclusivamente en el ADN
• Uracilo, presente exclusivamente en el ARN

Estructura química de la adenina.

Estructura química de la guanina.

Estructura química dela citosina.

Estructura química de la timina.

Estructura química del uracilo.

Estructura química de la ribosa.

Estructura química del acido fosfórico.
Características del ADN
Artículo principal: ADN
El ADN es bicatenario, esta 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.
Excepcionalmente, el ADN de algunos virus es monocatenario.
Estructuras ADN
• Estructura primaria.
Una cadena de desoxirribonucleótidos (monocatenario) es decir, esta formado por un solo polinucleótido, sin cadena complementaria. No es funcional, excepto en algunos virus.
• Estructura secundaria. Doble hélice, estructura bicatenaria, dos cadenas de nucleótidos complementarias, antiparalelas, unidas entre sí por las bases nitrogenadas por medio de puentes de hidrógeno. Esta enrollada helicoidalmente en torno a un eje imaginario. Hay tres tipos:
o Doble hélice A, con giro dextrógiro, pero lasvueltas se encuentran en un plano inclinado (ADN no codificante).
o Doble hélice B, con giro dextrógiro, vueltas perpendiculares (ADN funcional).
o Doble hélice Z, con giro levógiro, vueltas perpendiculares (no funcional); se encuentra presente en los parvovirus.
Características del ARN
Artículo principal: ARN
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 mas cortas que las de ADN, aunque dicha característica es debido a consideraciones de caracter 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 esta constituido casi siempre por una única cadena (es monocatenario), aunque en ciertas situaciones, como en los ARNt y ARNr puede formar estructuras plegadas complejas y estables.
Mientras que el ADN contiene la información, el ARN expresa dicha información, pasando de una secuencia lineal de nucleótidos, a una secuencia lineal de aminoacidos en una proteína. Para expresar dicha información, se necesitan varias etapas y, en consecuencia existen varios tipos de ARN


• El ARN mensajero se sintetiza en el núcleo de la célula, y su secuencia de bases es complementaria de un fragmento de una de las cadenas de ADN. Actúa como intermediario en el traslado de la información genética desde el núcleo hasta el citoplasma. Poco después de su síntesis sale del núcleo a través delos poros nucleares asociandose a los ribosomas donde actúa como matriz o molde que ordena los aminoacidos en la cadena proteica. Su vida es muy corta: una vez cumplida su misión, se destruye.
• El ARN de transferencia existe en forma de moléculas relativamente pequeñas. La única hebra de la que consta la molécula puede llegar a presentar zonas de estructura secundaria gracias a los enlaces por puente de hidrógeno que se forman entre bases complementarias, lo que da lugar a que se formen una serie de brazos, bucles o asas. Su función es la de captar aminoacidos en el citoplasma uniéndose a ellos y transportandolos hasta los ribosomas, colocandolos en el lugar adecuado que indica la secuencia de nucleótidos del ARN mensajero para llegar a la síntesis de una cadena polipeptídica determinada y por lo tanto, a la síntesis de una proteína
• El ARN ribosómico es el mas abundante (80 por ciento del total del ARN), se encuentra en los ribosomas y forma parte de ellos, aunque también existen proteínas ribosómicas. El ARN ribosómico recién sintetizado es empaquetado inmediatamente con proteínas ribosómicas, dando lugar a las subunidades del ribosoma.
Acidos nucleicos artificiales
Existen, aparte de los naturales, algunos acidos nucleicos no presentes en la naturaleza (Analogos de acidos nucleicos), sintetizados en el laboratorio.

• Acido nucleico peptídico, donde el esqueleto de fosfato-(desoxi)ribosa ha sido sustituido por 2-(N-aminoetil)glicina, unida por un enlace peptídico clasico. Las bases púricas y pirimidínicas se unen al esqueleto por el carbono carbonílico. Alcarecer de un esqueleto cargado (el ion fosfato lleva una carga negativa a pH fisiológico en el ADN/ARN), se une con mas fuerza a una cadena complementaria de ADN monocatenario, al no existir repulsión electrostatica. La fuerza de interacción crece cuando se forma un ANP bicatenario. Este acido nucleico, al no ser reconocido por algunos enzimas debido a su diferente estructura, resiste la acción de nucleasas y proteasas.
• Morfolino y acido nucleico bloqueado (LNA, en inglés). El morfolino es un derivado de un acido nucleico natural, con la diferencia de que usa un anillo de morfolina en vez del azúcar, conservando el enlace fosfodiéster y la base nitrogenada de los acidos nucleicos naturales. Se usan con fines de investigación, generalmente en forma de oligómeros de 25 nucleótidos. Se usan para hacer genética inversa, ya que son capaces de unirse complementariamente a pre-ARNm, con lo que se evita su posterior recorte y procesamiento. También tienen un uso farmacéutico, y pueden actuar contra bacterias y virus o para tratar enfermedades genéticas al impedir la traducción de un determinado ARNm.
• Acido nucleico glicólico. Es un acido nucleico artificial donde se sustituye la ribosa por glicerol, conservando la base y el enlace fosfodiéster. No existe en la naturaleza. Puede unirse complementariamente al ADN y al ARN, y sorprendentemente, lo hace de forma mas estable. Es la forma químicamente mas simple de un acido nucleico y se especula con que haya sido el precursor ancestral de los actuales acidos nucleicos.
• Acido nucleico treósico. Se diferencia de losacidos nucleicos naturales en el azúcar del esqueleto, que en este caso es una treosa. Se han sintetizado cadenas híbridas ATN-ADN usando ADN polimerasas. Se une complementariamente al ARN, y podría haber sido su precursor.


Acidos nucleicos

Los acidos nucleicos (AN) fueron descubiertos por Freidrich Miescher en 1869.


Freidrich Miescher
En la naturaleza existen solo dos tipos de acidos nucleicos: El ADN (acido desoxirribonucleico) y el ARN (acido ribonucleico) y estan presentes en todas las células.
Su función biológica no quedó plenamente confirmada hasta que Avery y sus colaboradores demostraron en 1944 que el ADN era la molécula portadora de la información genética.
Los acidos nucleicos tienen al menos dos funciones: trasmitir las características hereditarias de una generación a la siguiente y dirigir la síntesis de proteínas específicas.
Tanto la molécula de ARN como la molécula de ADN tienen una estructura de forma helicoidal.
Químicamente, estos acidos estan formados, como dijimos, por unidades llamadas nucleótidos: cada nucleótido a su vez, esta formado por tres tipos de compuestos
1. Una pentosa o azúcar de cinco carbonos: se conocen dos tipos de pentosas que forman parte de los nucleótidos, la ribosa y la desoxirribosa, esta última se diferencia de la primera por que le falta un oxígeno y de allí su nombre. El ADN sólo tiene desoxirribosa y el ARN tiene sólo ribosa, y de la pentosa que llevan se ha derivado su nombre, acido desoxirribonucleico y acido ribonucleico, respectivamente.
El ADN y el ARN se diferencian porque:
- el pesomolecular del ADN es generalmente mayor que el del ARN
- el azúcar del ARN es ribosa, y el del ADN es desoxirribosa
- el ARN contiene la base nitrogenada uracilo, mientras que el ADN presenta timina
La configuración espacial del ADN es la de un doble helicoide, mientras que el ARN es un polinucleótido lineal, que ocasionalmente puede presentar apareamientos intracatenarios
Acido Desoxirribonucleico (ADN)
El Acido Desoxirribonucleico o ADN (en inglés DNA) contiene la información genética de todos los seres vivos.

Molécula de ADN con sus estructura helicoidal
Cada especie viviente tiene su propio ADN y en los humanos es esta cadena la que determina las características individuales, desde el color de los ojos y el talento musical hasta la propensión a determinadas enfermedades.
Es como el código de barra de todos los organismos vivos que existen en la tierra, que esta formado por segmentos llamados genes.
La combinación de genes es específica para cada organismo y permite individualizarnos. Estos genes provienen de la herencia de nuestros padres y por ello se utiliza los tests de ADN para determinar el parentesco de alguna persona.
Ademas, se utiliza el ADN para identificar a sospechosos en crímenes (siempre y cuando se cuente con una muestra que los relacione).
Actualmente se ha determinado la composición del genoma humano que permite identificar y hacer terapias para las enfermedades que se trasmiten genéticamente como: enanismo, albinismo, hemofilia, daltonismo, sordera, fibrosis quística, etc.
Agentes mutagénicos y las diferentes alteraciones que puedenproducir en el ADN
Las mutaciones pueden surgir de forma espontanea (mutaciones naturales) o ser inducidas de manera artificial (mutaciones inducidas) mediante radiaciones y determinadas sustancias químicas a las que llamamos agentes mutagenos.
Estos agentes aumentan significativamente la frecuencia normal de mutación. Así pues, distinguimos:

Otra imagen para la molécula de ADN
1) Radiaciones, que, según sus efectos, pueden ser:
a) No ionizantes, como los rayos ultravioleta (UV) que son muy absorbidas por el ADN y favorecen la formación de enlaces covalentes entre pirimidinas contiguas (dímeros de timina, por ejemplo) y la aparición de formas tautómeras que originan mutaciones génicas.
b) Ionizantes, como los rayos X y los rayos gamma, que son mucho mas energéticos que los UV; pueden originar formas tautoméricas, romper los anillos de las bases nitrogenadas o los enlaces fosfodiéster con la correspondiente rotura del ADN y, por consiguiente, de los cromosomas.
2) Sustancias químicas que reaccionan con el ADN y que pueden provocar las alteraciones siguientes:
a) Modificación de bases nitrogenadas. Así, el HNO2 las desamina, la hidroxilamina les adiciona grupos hidroxilo, el gas mostaza añade grupos metilo, etilo,
b) Sustitución de una base por otra analoga. Esto provoca emparejamientos entre bases distintas de las complementarias.
c) Intercalación de moléculas. Se trata de moléculas parecidas a un par de bases enlazadas, capaces de alojarse entre los pares de bases del ADN. Cuando se produce la duplicación pueden surgir inserciones o delecionesde un par de bases con el correspondiente desplazamiento en la pauta de lectura.
Acido Ribonucleico (ARN): El “ayudante” del ADN
Acido nucleico formado por nucleótidos en los que el azúcar es ribosa, y las bases nitrogenadas son adenina, uracilo, citosina y guanina. Actúa como intermediario y complemento de las instrucciones genéticas codificadas en el ADN.
La información genética esta, de alguna manera, escrita en la molécula del ADN, por ello se le conoce como “material genético”. Por esto, junto con el acido ribonucleico (ARN) son indispensables para los seres vivos.
El ARN hace de ayudante del ADN en la utilización de esta información. Por eso en una célula eucariótica (que contiene membrana nuclear) al ADN se lo encuentra sólo en el núcleo, ya sea formando a los genes, en cambio, al ARN se lo puede encontrar tanto en el núcleo como en el citoplasma.
Transcripción o síntesis a ARN
Basicamente, la relación entre el ADN, el ARN y las proteínas se desarrolla como un flujo de actividad celular. Dicho flujo, que hoy constituye el dogma central de la biología molecular, podríamos graficarlo así:
ADN --------> ARN ----- ----- ------> PROTEINAS
replicación --> transcripción --> traducción
Descriptivamente, diremos que el ADN dirige su propia replicación y su transcripción o síntesis a ARN (reacción anabólica), el cual a su vez dirige su traducción (reacción anabólica) a proteínas.
De lo anterior se desprende que la transcripción (o trascripción) es el proceso a través del cual se forma el ARN a partir de la información del ADN con la finalidad de sintetizarproteínas (traducción).
Para mayor comprensión, el proceso de síntesis de ARN o transcripción, consiste en hacer una copia complementaria de un trozo de ADN. El ARN se diferencia estructuralmente del ADN en el azúcar, que es la ribosa y en una base, el uracilo, que reemplaza a la timina. Ademas el ARN es una cadena sencilla.
El ADN, por tanto, sería la 'copia maestra' de la información genética, que permanece en 'reserva' dentro del núcleo.
El ARN, en cambio, sería la 'copia de trabajo' de la información genética. Este ARN que lleva las instrucciones (traducción) para la síntesis de proteínas se denomina ARN mensajero(ARNm).
La replicación y la transcripción difieren en un aspecto muy importante, durante la replicación se copia el cromosoma de ADN completo, pero la transcripción es selectiva, se puede regular.
El ARNm
ARN mensajero: molécula de ARN que representa una copia en negativo de las secuencias de aminoacidos de un gen. Las secuencias no codificantes (intrones) han sido ya extraídas. El ARNm es un completo reflejo de las bases del ADN, es muy heterogéneo con respecto al tamaño, ya que las proteínas varían mucho en sus pesos moleculares. Es capaz de asociarse con ribosomas para la síntesis de proteínas y poseen una alta velocidad de recambio.
El ARN mensajero es una cadena simple, muy similar a la del ADN, pero difiere en que el azúcar que la constituye es ligeramente diferente (se llama Ribosa, mientras que la que integra el ADN es Desoxi Ribosa). Una de las bases nitrogenadas difiere en el ARN y se llama Uracilo, sustituyendo a la Timina.
Tipos deARN
Los productos de la transcripción no son sólo ARNm.
Existen varios tipos diferentes de ARN, relacionados con la síntesis de proteínas. Así, existe ARN mensajero (ARNm), ARN ribosómico (ARNr), ARN traductor (ARNt) y un ARN heterogéneo nuclear (ARN Hn).
Dentro del ADN hay genes que codifican para ARNt y ARNr.
ARNHn
ARN heterogéneo nuclear = ARNm primario: localizado en el núcleo y de tamaño variable. Precursor del ARN mensajero, se transforma en él tras la eliminación de los intrones, las secuencias que no codifican genes.
ARNm
Con pocas excepciones el ARNm posee una secuencia de cerca de 200 adeninas (cola de poli A), unida a su extremo 3' que no es codificada por el ADN.

Codones y aminoacidos
La información para la síntesis de aminoacidos esta codificada en forma de tripletes, cada tres bases constituyen un codón que determina un aminoacido. Las reglas de correspondencia entre codones y aminoacidos constituyen el código genético.
La síntesis de proteínas o traducción tiene lugar en los ribosomas del citoplasma. Los aminoacidos son transportados por el ARN de transferencia, específico para cada uno de ellos, y son llevados hasta el ARN mensajero, dónde se aparean el codón de éste y el anticodón del ARN de transferencia, por complementariedad de bases, y de ésta forma se sitúan en la posición que les corresponde.
Una vez finalizada la síntesis de una proteína, el ARN mensajero queda libre y puede ser leído de nuevo. De hecho, es muy frecuente que antes de que finalice una proteína ya esta comenzando otra, con lo cual, una misma molécula de ARNmensajero, esta siendo utilizada por varios ribosomas simultaneamente.


Los acidos nucleicos son grandes polímeros formados por la repetición de monómeros denominados nucleótidos, unidos mediante enlaces fosfodiéster. Se forman, así, largas cadenas; algunas moléculas de acidos nucleicos llegan a alcanzar tamaños gigantescos, con millones de nucleótidos encadenados. Los acidos nucleicos almacenan la información genética de los organismos vivos y son los responsables de la transmisión hereditaria. Existen dos tipos basicos, el ADN y el ARN.
El descubrimiento de los acidos nucleicos se debe a Friedrich Miescher, quien en el año 1869 aisló de los núcleos de las células una sustancia acida a la que llamó nucleína,1 nombre que posteriormente se cambió a acido nucleico. Posteriormente, en 1953, James Watson y Francis Crick descubrieron la estructura del ADN, empleando la técnica de difracción de rayos X.
Índice
1 Tipos de acidos nucleicos
2 Nucleósidas y nucleótidos
2.1 Lista de las bases nitrogenadas
3 Características del ADN
3.1 Estructuras ADN
4 Características del ARN
5 Acidos nucleicos artificiales
6 Referencias
7 Enlaces externos
Tipos de acidos nucleicos
Artículo principal: Estructura del acido nucleico
Existen dos tipos de acidos nucleicos: ADN (acido desoxirribonucleico) y ARN (acido ribonucleico), que se diferencian:
por el glúcido (la pentosa es diferente en cada uno; ribosa en el ARN y desoxirribosa en el ADN);
por las bases nitrogenadas: adenina, guanina, citosina y timina, en el ADN; adenina, guanina, citosina y uracilo, en el ARN;
en lainmensa mayoría de organismos, el ADN es bicatenario (dos cadenas unidas formando una doble hélice), mientras que el ARN es monocatenario (una sola cadena), aunque puede presentarse en forma extendida, como el ARNm, o en forma plegada, como el ARNt y el ARNr;
en la masa molecular: la del ADN es generalmente mayor que la del ARN.
Nucleósidas y nucleótidos
Artículos principales: Nucleósido y Nucleótido.
Las unidades que forman los acidos nucleicos son los nucleótidos. Cada nucleótido es una molécula compuesta por la unión de tres unidades: un monosacarido de cinco carbonos (una pentosa, ribosa en el ARN y desoxirribosa en el ADN), una base nitrogenada purínica (adenina, guanina) o pirimidínica (citosina, timina o uracilo) y un grupo fosfato (acido fosfórico). Tanto la base nitrogenada como los grupos fosfato estan unidos a la pentosa.
La unidad formada por el enlace de la pentosa y de la base nitrogenada se denomina nucleósido. El conjunto formado por un nucleósido y uno o varios grupos fosfato unidos al carbono 5' de la pentosa recibe el nombre de nucleótido. Se denomina nucleótido-monofosfato (como el AMP) cuando hay un solo grupo fosfato, nucleótido-difosfato (como el ADP) si lleva dos y nucleótido-trifosfato (como el ATP) si lleva tres.
Lista de las bases nitrogenadas
Las bases nitrogenadas conocidas son:
Adenina, presente en ADN y ARN
Guanina, presente en ADN y ARN
Citosina, presente en ADN y ARN
Timina, presente exclusivamente en el ADN
Uracilo, presente exclusivamente en el ARN

Estructura química de la adenina.

Estructura química de la guanina.Estructura química de la citosina.

Estructura química de la timina.

Estructura química del uracilo.

Estructura química de la ribosa.

Estructura química del acido fosfórico.
Características del ADN
Artículo principal: ADN
El ADN es bicatenario, esta 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.
Excepcionalmente, el ADN de algunos virus es monocatenario.
Estructuras ADN
Estructura primaria.
Una cadena de desoxirribonucleótidos (monocatenario) es decir, esta formado por un solo polinucleótido, sin cadena complementaria. No es funcional, excepto en algunos virus.
Estructura secundaria. Doble hélice, estructura bicatenaria, dos cadenas de nucleótidos complementarias, antiparalelas, unidas entre sí por las bases nitrogenadas por medio de puentes de hidrógeno. Esta enrollada helicoidalmente en torno a un eje imaginario. Hay tres tipos:
Doble hélice A, con giro dextrógiro, perolas vueltas se encuentran en un plano inclinado (ADN no codificante).
Doble hélice B, con giro dextrógiro, vueltas perpendiculares (ADN funcional).
Doble hélice Z, con giro levógiro, vueltas perpendiculares (no funcional); se encuentra presente en los parvovirus.
Características del ARN
Artículo principal: ARN
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 mas cortas que las de ADN, aunque dicha característica es debido a consideraciones de caracter 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 esta constituido casi siempre por una única cadena (es monocatenario), aunque en ciertas situaciones, como en los ARNt y ARNr puede formar estructuras plegadas complejas y estables.
Mientras que el ADN contiene la información, el ARN expresa dicha información, pasando de una secuencia lineal de nucleótidos, a una secuencia lineal de aminoacidos en una proteína. Para expresar dicha información, se necesitan varias etapas y, en consecuencia existen varios tipos de ARN
El ARN mensajero se sintetiza en el núcleo de la célula, y su secuencia de bases es complementaria de un fragmento de una de las cadenas de ADN. Actúa como intermediario en el traslado de la información genética desde el núcleo hasta el citoplasma. Poco después de su síntesis sale del núcleo a través delos poros nucleares asociandose a los ribosomas donde actúa como matriz o molde que ordena los aminoacidos en la cadena proteica. Su vida es muy corta: una vez cumplida su misión, se destruye.
El ARN de transferencia existe en forma de moléculas relativamente pequeñas. La única hebra de la que consta la molécula puede llegar a presentar zonas de estructura secundaria gracias a los enlaces por puente de hidrógeno que se forman entre bases complementarias, lo que da lugar a que se formen una serie de brazos, bucles o asas. Su función es la de captar aminoacidos en el citoplasma uniéndose a ellos y transportandolos hasta los ribosomas, colocandolos en el lugar adecuado que indica la secuencia de nucleótidos del ARN mensajero para llegar a la síntesis de una cadena polipeptídica determinada y por lo tanto, a la síntesis de una proteína
El ARN ribosómico es el mas abundante (80 por ciento del total del ARN), se encuentra en los ribosomas y forma parte de ellos, aunque también existen proteínas ribosómicas. El ARN ribosómico recién sintetizado es empaquetado inmediatamente con proteínas ribosómicas, dando lugar a las subunidades del ribosoma.
Acidos nucleicos artificiales
Existen, aparte de los naturales, algunos acidos nucleicos no presentes en la naturaleza (Analogos de acidos nucleicos), sintetizados en el laboratorio.

Acido nucleico peptídico, donde el esqueleto de fosfato-(desoxi)ribosa ha sido sustituido por 2-(N-aminoetil)glicina, unida por un enlace peptídico clasico. Las bases púricas y pirimidínicas se unen al esqueleto por el carbono carbonílico. Al carecerde un esqueleto cargado (el ion fosfato lleva una carga negativa a pH fisiológico en el ADN/ARN), se une con mas fuerza a una cadena complementaria de ADN monocatenario, al no existir repulsión electrostatica. La fuerza de interacción crece cuando se forma un ANP bicatenario. Este acido nucleico, al no ser reconocido por algunos enzimas debido a su diferente estructura, resiste la acción de nucleasas y proteasas.
Morfolino y acido nucleico bloqueado (LNA, en inglés). El morfolino es un derivado de un acido nucleico natural, con la diferencia de que usa un anillo de morfolina en vez del azúcar, conservando el enlace fosfodiéster y la base nitrogenada de los acidos nucleicos naturales. Se usan con fines de investigación, generalmente en forma de oligómeros de 25 nucleótidos. Se usan para hacer genética inversa, ya que son capaces de unirse complementariamente a pre-ARNm, con lo que se evita su posterior recorte y procesamiento. También tienen un uso farmacéutico, y pueden actuar contra bacterias y virus o para tratar enfermedades genéticas al impedir la traducción de un determinado ARNm.
Acido nucleico glicólico. Es un acido nucleico artificial donde se sustituye la ribosa por glicerol, conservando la base y el enlace fosfodiéster. No existe en la naturaleza. Puede unirse complementariamente al ADN y al ARN, y sorprendentemente, lo hace de forma mas estable. Es la forma químicamente mas simple de un acido nucleico y se especula con que haya sido el precursor ancestral de los actuales acidos nucleicos.
Acido nucleico treósico. Se diferencia de los acidos nucleicosnaturales en el azúcar del esqueleto, que en este caso es una treosa. Se han sintetizado cadenas híbridas ATN-ADN usando ADN polimerasas. Se une complementariamente al ARN, y podría haber sido su precursor.


Acidos nucleicos
 
Los acidos nucleicos (AN)  fueron descubiertos por Freidrich Miescher en 1869.
En la naturaleza existen solo dos tipos de acidos nucleicos: El ADN (acido desoxirribonucleico) y el ARN (acido ribonucleico) y estan presentes en todas las células.
Su función biológica no quedó plenamente confirmada hasta que Avery y sus colaboradores demostraron en 1944 que el ADN era la molécula portadora de la información genética.
Los acidos nucleicos tienen al menos dos funciones: trasmitir las características hereditarias de una generación a la siguiente y dirigir la síntesis de proteínas específicas.
Tanto la molécula de ARN como la molécula de ADN tienen una estructura de forma helicoidal.
Químicamente, estos acidos estan formados, como dijimos, por unidades llamadas nucleótidos: cada nucleótido a su vez, esta formado por tres tipos de compuestos
1. Una pentosa o azúcar de cinco carbonos: se conocen dos tipos de pentosas que forman parte de los nucleótidos,  la  ribosa y la desoxirribosa, esta última se diferencia de la primera por que le falta un oxígeno y de allí su nombre. El ADN sólo tiene desoxirribosa y el ARN  tiene sólo ribosa, y de la pentosa que llevan se ha derivado su nombre, acido desoxirribonucleico y acido ribonucleico, respectivamente.
El ADN y el ARN se diferencian porque:
- el peso molecular del ADN es generalmente mayorque el del ARN
- el azúcar del ARN es ribosa, y el del ADN es desoxirribosa
- el ARN contiene la base nitrogenada uracilo, mientras que el ADN presenta timina
La configuración espacial del ADN es la de un doble helicoide, mientras que el ARN es un polinucleótido lineal, que ocasionalmente puede presentar apareamientos intracatenarios
Acido Desoxirribonucleico (ADN)
El Acido Desoxirribonucleico o ADN (en inglés DNA) contiene la información genética de todos los seres vivos.
Cada especie viviente tiene su propio ADN y en los humanos es esta cadena la que determina las características individuales, desde el color de los ojos y el talento musical hasta la propensión a determinadas enfermedades.
Es como el código de barra de todos los organismos vivos que existen en la tierra, que esta formado por segmentos llamados genes.
La combinación de genes es específica para cada organismo y permite individualizarnos. Estos genes provienen de la herencia de nuestros padres y por ello se utiliza los tests de ADN para determinar el parentesco de alguna persona.
Ademas, se utiliza el ADN para identificar a sospechosos en crímenes (siempre y cuando se cuente con una muestra que los relacione).
Actualmente se ha determinado la composición del genoma humano que permite identificar y hacer terapias para las enfermedades que se trasmiten genéticamente como: enanismo, albinismo, hemofilia, daltonismo, sordera, fibrosis quística, etc.
Agentes mutagénicos y las diferentes alteraciones que pueden producir  en el ADN
Las mutaciones pueden surgir de forma espontanea (mutacionesnaturales) o ser inducidas de manera artificial (mutaciones inducidas) mediante radiaciones y determinadas sustancias químicas a las que llamamos agentes mutagenos. Estos agentes aumentan significativamente la frecuencia normal de mutación. Así pues, distinguimos:
1) Radiaciones, que, según sus efectos, pueden ser:
a) No ionizantes, como los rayos ultravioleta (UV) que son muy absorbidas por el ADN y favorecen la formación de enlaces covalentes entre pirimidinas contiguas (dímeros de timina, por ejemplo) y la aparición de formas tautómeras que originan mutaciones génicas.
b) Ionizantes, como los rayos X y los rayos gamma, que son mucho mas energéticos que los UV; pueden originar formas tautoméricas, romper los anillos de las bases nitrogenadas o los enlaces fosfodiéster con la correspondiente rotura del ADN y, por consiguiente, de los cromosomas.
2) Sustancias químicas que reaccionan con el ADN y que pueden provocar las alteraciones siguientes:
a) Modificación de bases nitrogenadas. Así, el HNO2 las desamina, la hidroxilamina les adiciona grupos hidroxilo, el gas mostaza añade grupos metilo, etilo,
b) Sustitución de una base por otra analoga. Esto provoca emparejamientos entre bases distintas de las complementarias.
c) Intercalación de moléculas. Se trata de moléculas parecidas a un par de bases enlazadas, capaces de alojarse entre los pares de bases del ADN. Cuando se produce la duplicación pueden surgir inserciones o deleciones de un par de bases con el correspondiente desplazamiento en la pauta de lectura.
Acido Ribonucleico (ARN): El “ayudante”del ADN
Acido nucleico formado por nucleótidos en los que el azúcar es ribosa, y las bases nitrogenadas son adenina, uracilo, citosina y guanina. Actúa como intermediario y complemento de las instrucciones genéticas codificadas en el ADN.
La información genética esta, de alguna manera, escrita en la molécula del ADN, por ello se le conoce como “material genético”. Por esto, junto con el acido ribonucleico (ARN) son indispensables para los seres vivos.
El ARN hace de ayudante del ADN en la utilización de esta información. Por eso en una célula eucariótica (que contiene membrana nuclear) al ADN se lo encuentra sólo en el núcleo, ya sea formando a los genes, en cambio, al ARN se lo puede encontrar tanto en el núcleo como en el citoplasma.
Transcripción o síntesis a ARN
Basicamente, la relación entre el ADN, el ARN y las proteínas se desarrolla como un flujo de actividad celular. Dicho flujo, que hoy constituye el dogma central de la biología molecular, podríamos graficarlo así:
ADN --------> ARN ----- ----- ------> PROTEINAS
replicación --> transcripción --> traducción
Descriptivamente, diremos que el  ADN dirige su propia replicación y su transcripción o síntesis a ARN (reacción anabólica), el cual a su vez dirige su traducción (reacción anabólica) a proteínas.
De lo anterior se desprende que la transcripción (o trascripción) es el proceso a través del cual se forma el ARN a partir de la información del ADN con la finalidad de sintetizar proteínas (traducción).
Para mayor comprensión, el proceso de síntesis de ARN o transcripción, consiste en hacer una copiacomplementaria de un trozo de ADN. El ARN se diferencia estructuralmente del ADN en el azúcar, que es la ribosa y en una base, el uracilo, que reemplaza a la timina. Ademas el ARN es una cadena sencilla.
El ADN, por tanto, sería la 'copia maestra' de la información genética, que permanece en 'reserva' dentro del núcleo.
El ARN, en cambio, sería la 'copia de trabajo' de la información genética. Este ARN que lleva las instrucciones (traducción) para la síntesis de proteínas se denomina ARN mensajero(ARNm).
La replicación y la transcripción difieren en un aspecto muy importante, durante la replicación se copia el cromosoma de ADN completo, pero la transcripción es selectiva, se puede regular.
El ARNm
ARN mensajero: molécula de ARN que representa una copia en negativo de las secuencias de aminoacidos de un gen. Las secuencias no codificantes (intrones) han sido ya extraídas. El ARNm es un completo reflejo de las bases del ADN, es muy heterogéneo con respecto al tamaño, ya que las proteínas varían mucho en sus pesos moleculares. Es capaz de asociarse con ribosomas para la síntesis de proteínas y poseen una alta velocidad de recambio.
El ARN mensajero es una cadena simple, muy similar a la del ADN, pero difiere en que el azúcar que la constituye es ligeramente diferente (se llama Ribosa, mientras que la que integra el ADN es Desoxi Ribosa). Una de las bases nitrogenadas difiere en el ARN y se llama Uracilo, sustituyendo a la Timina.
Tipos de ARN
Los productos de la transcripción no son sólo ARNm.
Existen varios tipos diferentes de ARN, relacionados con lasíntesis de proteínas. Así, existe ARN mensajero (ARNm), ARN ribosómico (ARNr), ARN traductor (ARNt) y un ARN heterogéneo nuclear (ARN Hn).
Dentro del ADN hay genes que codifican para ARNt y ARNr.
ARNHn
ARN heterogéneo nuclear = ARNm primario: localizado en el núcleo y de tamaño variable. Precursor del ARN mensajero, se transforma en él tras la eliminación de los intrones, las secuencias que no codifican genes.
ARNm
Con pocas excepciones el ARNm posee una secuencia de cerca de 200 adeninas (cola de poli A), unida a su extremo 3' que no es codificada por el ADN.

Codones y aminoacidos
La información para la síntesis de aminoacidos esta codificada en forma de tripletes, cada tres bases constituyen un codón que determina un aminoacido. Las reglas de correspondencia entre codones y aminoacidos constituyen el código genético.
La síntesis de proteínas o traducción tiene lugar en los ribosomas del citoplasma. Los aminoacidos son transportados por el ARN de transferencia, específico para cada uno de ellos, y son llevados hasta el ARN mensajero, dónde se aparean el codón de éste y el anticodón del ARN de transferencia, por complementariedad de bases, y de ésta forma se sitúan en la posición que les corresponde.
Una vez finalizada la síntesis de una proteína, el ARN mensajero queda libre y puede ser leído de nuevo. De hecho, es muy frecuente que antes de que finalice una proteína ya esta comenzando otra, con lo cual, una misma molécula de ARN mensajero, esta siendo utilizada por varios ribosomas simultaneamente.





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