Unidad 1, Clase 2: Estructura y organización del ADN
Autor: Camilo Meza Gaete
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Núcleo celular
Rodeado por una DOBLE membrana plasmática llamada envoltura nuclear o carioteca.
La membrana más externa se continúa para formar el Retículo Endoplasmático rugoso.
Posee una zona más densa llamada nucléolo constituida por ARNr y proteínas y donde se producen las subunidades de los ribosomas. Las subunidades de los ribosomas salen del núcleo hacia el citoplasma a través de los poros nucleares.
En el interior del núcleo se encuentra la molécula del ADN, a la que protege.
De acuerdo a la composición química, los ácidos nucleicos se clasifican en ácidos desoxiribonucleicos (ADN) que se encuentran residiendo en el núcleo celular y algunos organelos, y en ácidos ribonucleicos (ARN) que actúan en el citoplasma.
El conocimiento de la estructura de los ácidos nucleicos permitió comprender cómo se decodifica el código genético, la determinación del mecanismo y control de la síntesis de las proteínas y el mecanismo de transmisión de la información genética de la célula madre a las células hijas.
A las unidades químicas que se unen para formar los ácidos nucleicos se les denomina nucleótidos y al polímero se le denomina polinucleótido o ácido nucleico.
Los nucleótidos están formados por una base nitrogenada, un grupo fosfato y un azúcar; ribosa en caso de ARN y desoxirribosa en el caso de ADN.
Las bases nitrogenadas son las que contienen la información genética y los azúcares y los fosfatos tienen una función estructural formando el esqueleto del polinucleótido.
Estructura del nucleótido:
ADN: molécula de vida
En el caso del ADN las bases son dos purinas y dos pirimidinas. Las purinas son A (Adenina) y G (Guanina). Las pirimidinas son T (Timina) y C (Citosina).
En el caso del ARN también son cuatro bases, dos purinas y dos pirimidinas. Las purinas son A y G y las pirimidinas son C y U (Uracilo).
Estructura de las purinas:
Estructura de las pirimidinas:
Diferencias estructurales entre Ribosa y Desoxirribosa:
Las bases se unen al carbono 1' del azúcar y el fosfato en el carbono 5' para formar el nucleótido.
Los nucleótidos se unen para formar el polinucleótido por uniones fosfodiester entre el carbono 5' de un nucleótido y el carbono 3' del siguiente.
¿Cómo se forma una cadena de nucleótidos?
La secuencia de bases de una cadena se lee siempre en la dirección 5' a 3'.
El ADN está formado por una DOBLE cadena de nucleótidos.
Cada purina se une con una pirimidina de la cadena complementaria. La unión se establece según:
- Adenina (A) - Timina (T)
- Timina (T) - Adenina (A)
- Guanina (G) - Citosina (C)
- Citosina (C) - Guanina (G)
La forma del ADN, determinada gracias a los análisis de Rosalind Franklin sería:
¿Cómo se organiza el ADN?
El ADN se organiza en distintos niveles que estarán determinados por el grado de compactación de la molécula de ADN.
El ADN se enrolla alrededor de proteínas llamadas Histonas.
El nivel de enrollamiento alrededor de las histonas hará más o menos compacto el ADN.
A los nucleosomas se los puede clasificar por su grado de condensación hasta formar una fibra llamada cromatina, siguiendo este esquema:
ADN desenrollado (descondensado):
- Se conoce como eucromatina.
- Es activo lo que significa que está siendo transcrito y se replica.
- Aparece en la interfase del ciclo celular.
ADN enrollado (condensado):
- Se conoce como heterocromatina.
- Es inactivo (no ocurre transcripción ni se duplica).
- El ADN se enrolla en sí mismo y alrededor de proteínas histonas
- Su máxima compactación ocurre en la mitosis del ciclo celular.
El cromosoma metafásico
En esta figura se representan células en distintas etapas del ciclo celular:
Un cromosoma se forma cuando el ADN llega a su máxima condensación, durante el ciclo celular podemos ver a este cromosoma duplicado:
La información del ADN
El cariotipo es el patrón cromosómico de una especie, que describe las características de sus cromosomas.
El concepto de cariotipo se usa con frecuencia para referirse a un cariograma, el cual es un esquema, foto o dibujo de los cromosomas de una célula metafásica, ordenados de acuerdo a su morfología y tamaño.
El cariotipo es característico de cada especie.
El ser humano tiene 46 cromosomas (23 pares porque somos diploides o 2n) en el núcleo de cada célula, organizados en 22 pares autosómicos y 1 par que define el sexo (XX si es femenino, XY si es masculino).
