domingo, 9 de marzo de 2008

PROPIEDADES DEL ADN


Entre las funciones y propiedades del ADN podemos resaltar que:



  1. El ADN controla la actividad de la célula

  2. En ciertos casos, comúnmente derivados del caso anterior, el ADN puede llegar a tener cierta conductividad, según un estudio realizado.

  3. Es el que lleva la información genética de la célula, ya que las unidades de ADN, llamadas genes, son las responsables de las características estructurales y de la transmisión de estas características de una célula a otra en la división celular.

  4. El ADN tiene la propiedad de duplicarse durante la división celular para formar dos moléculas idénticas, para lo que necesita que en elnúcleo celular existan nucleótidos, energía y enzimas.

  5. Capacidad de mutación: justificando los cambios evolutivos.

ESTRUCTURA DEL ADN

El ADN es una molécula bicatenaria; es decir: esta formada por dos cadenas dispuestas de forma paralela y con las bases nitrogenadas enfrentadas. En su estructura tridimensional, se pueden distinguir distintos niveles:

  1. Estructura primaria: Secuencia de nucleótidos encadenados. Es en estas cadenas donde se encuentra la información genética, y dado que el esqueleto es el mismo para todos, la diferencia de la información radica en la distinta secuencia de bases nitrogenadas. Esta secuencia presenta un código, que presenta una información u otra, según el orden de las bases.

  2. Estructura secundaria: Es una estructura en doble hélice. Permite explicar el almacenamiento de la información genética y el mecanismo de duplicación del ADN. Es una cadena doble, dextrógira o levógira según el tipo de ADN.
    Ambas cadenas son antiparalelas, pues el extremo 3´ de una se enfrenta al extremo 5´ de la otra.
    Existen tres modelos de ADN. El ADN de tipo B es el más abundante y es el descubierto por Watson y Crick.

  3. Estructura terciaria: Se refiere a como se almacena el ADN en un volumen reducido. En eucariotas: el empaquetamiento ha de ser más complejo y compacto y para esto necesita la presencia de proteínas, como son las histonas y otras de naturaleza no histona(en los espermatozoides las proteínas son las protaminas ).

NATURALEZA DEL ADN

El ADN fue aislado por primera vez en 1869 por un médico alemán llamado Friedrich Miescher, en la misma década notable en la cual Darwin publicó El Origen de las Especies y Mendel presentó sus resultados a la Sociedad de Historia Natural de Brünn. La sustancia que Miescher aisló era blanca, azucarada, ligeramente ácida y contenía fósforo. Dado que la encontró solamente en el núcleo de las células. la llamó “nucleína”. Este nombre luego se transformó en ácido nucleico y mucho después en ácido desoxirribonucleico, para distinguirlo de un compuesto químico que también se encuentra en la célula, el ácido ribonucleico (ARN).

Casi cincuenta años después, en 1914, otro alemán, Robert Feulgen, descubrió que el ADN tenía una atracción desusadamente fuerte por un colorante rojo llamado fucsina. Feulgen consideró su hallazgo tan poco importante, que no se molestó en comunicarlo durante una década. La coloración de Feulgen, como fue llamada cuando finalmente comenzó a usársela, mostró que el ADN estaba presente en todas las células y se caracterizaba por su ubicación en los cromosomas.Sin embargo, durante las pocas décadas siguientes no hubo un interés particular en el ADN, dado que no se había sugerido ningún papel para él en el metabolismo celular. Durante los años '20, la mayoría de los trabajos sobre su estructura química fueron desarrollados en un solo laboratorio por el eminente bioquímico P. A. Levene. Éste mostró que el ADN podía ser degradado en un azúcar de cinco carbonos, un grupo fosfato y cuatro bases nitrogenadas adenina y guanina (las purinas) y timina y citosina (las pirimidinas).
De las proporciones de estos componentes, Levene hizo dos deducciones, una correcta y otra incorrecta:1. Cada base nitrogenada está unida a una molécula de azúcar que, a su vez, está unida a un grupo fosfato para formar una molécula única, un nucleótido. Esta deducción era correcta.2. Dado que en todas las muestras que él midió, las proporciones de las bases nitrogenadas eran aproximadamente iguales, Levene concluyó que las cuatro bases nitrogenadas debían estar presentes en el ácido nucleico en cantidades iguales. Más aun, supuso que estas moléculas debían estar agrupadas en ramilletes de cuatro, un tetranucleótido. según lo llamó, que se repetía una y otra vez, a lo largo de la molécula. Aunque esta deducción era incorrecta, dominó el pensamiento científico sobre la naturaleza del ADN por más de una década.Dado que a la teoría del "tetranucleótido" de Levene se le dió un gran peso por su renombre como bioquímico, los biólogos fueron generalmente lentos para reconocer la importancia de la demostración de Avery que el ADN es el factor transformante en las bacterias. Esto fue en parte porque las bacterias, que son procariotas, eran consideradas “inferiores” y “diferentes”, y en parte porque la molécula de ADN, constituida por sólo cuatro componentes, parecía demasiado simple para la tarea enormemente compleja de transportar la información hereditaria. Avery, al igual que Mendel antes de él, era un viajero cuyo extraño relato no encajaba en lo aceptado.

COMPOCISION DEL ADN


Cada molécula de ADN está constituida por dos cadenas o bandas formadas por un elevado número de compuestos químicos llamados nucleótidos.
El éxito de éste modelo radicaba en su consistencia con las propiedades físicas y químicas del ADN, mostrando además cómo la complementariedad de bases podía ser importante en su replicación, y también la importancia de la secuencia de bases, cómo una forma de información genética .
Los nucleótidos de cada una de las dos cadenas que forman el ADN establecen una asociación específica con los correspondientes de la otra cadena. Debido a la afinidad química entre las bases, los nucleótidos que contienen adenina se acoplan siempre con los que contienen timina, y los que contienen citosina con los que contienen guanina. Las bases complementarias se unen entre sí por enlaces químicos débiles llamados enlaces de hidrógeno, Este emparejamiento corresponde a la observación ya realizada por Erwin Chargaff (1905-2002). Se estima que el genoma humano haploide tiene alrededor de 3.000 millones de pares de bases. Dos unidades de medida muy utilizadas son la kilobase (kb) que equivale a 1.000 pares de bases, y la megabase (Mb) que equivale a un millón de pares de bases. Los componentes del ADN (polímero) son los nucleótidos (monómeros); cada nucleótido está formado por un:
Ácido fosfórico (grupo fosfato)
Una molécula de desoxirribosa
Una base nitrogenada

Cuatro tipos de nucleóticos se encuentran presentes en el ADN, cuya única diferencia radica en sus bases nitrogenadas, las que se pueden clasificar en dos grupos: Las purinas, dónde se encuentra la Adenina (simbolizada por la letra A) y la Guanina (simbolizada como G); y las pirimidinas, dónde se encuentra la Citosina (simbolizada como C) y la Timina (simbolizada como T).Las dos cadenas del ADN se asocian mediante puentes de hidrógeno entre las bases nitrogenadas.
Y tiempo después se estabeció que la Adenina se enlazaba con una Timina mediante 2 puentes de hidrógeno, mientras que la Citosina se enlazaba con la Guanina mediante 3 puentes de hidrógeno.


COMPONENTES

ACIDO FOSFORICO:
El Ácido fosfórico; de fórmula H3PO4. Cada nucleótido puede contener uno (monofosfato: AMP), dos (difosfato: ADP) tres(trifosfato: ATP) grupos de acido fosfórico
DESOXIRIIBOSA:Es un monosacárido de 5 átomos de carbono (pentosa) derivado de la ribosa, que forma parte de la estructura denucleótidos del ADN.


DESOXIRRIBOSA:
Es un monosacárido de 5 átomos de carbono (pentosa) derivado de la ribosa, que forma parte de la estructura denucleótidos del ADN.

Por todo esto la desoxirribosa tiene una gran importancia en todo ser vivo existente. La información genética no se transfiere en la desoxirribosa pero sí es una parte fundamental.

BASES NITROGENADAS:

  1. TIMINA: La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que forman parte del ADN y en el código genético se representa con la letra T. Forma el nucleósido timidina (dThd) y el nucleótido timidilato (dTMP). En el ADN, la timina siempre se empareja con la adenina. La timina es una base orgánica nitrogenada de fórmula C5 H6 N2 O2 y es un compuesto cíclico derivado de la pirimidina (es una ‘base pirimidínica’)


  2. ADENINA: La adenina es una de las cuatro bases nitrogenadas que forman parte de los ácidos nucleicos y en el código genético se representa con la letra A. En el ADN la adenina siempre se empareja con la timina.


  3. GUANINA: La guanina es una de las cuatro bases nitrogenadas que forman parte de los ácidos nucleicos y en el código genético se representa con la letra G. La guanina siempre se empareja en el ADN con la citosina mediante tres enlace de hidrógeno.


  4. CITOSINA: La citosina es una de las cuatro bases nitrogenadas que forman parte de los ácidos nucleicos) y en el código genético se representa con la letra C.).Es un derivado pirimidínico, con un anillo aromático y un grupo amino en posición 4 y un grupo cetónico en posición 2. Su fórmula química es C4H5N3O y su masa molecular es de 111.10 unidad masa atómicas.La adenina es una de las cuatro bases nitrogenadas que forman parte de los ácidos nucleicos y en el código genético se representa con la letra A. En el ADN la adenina siempre se empareja con la timina.

martes, 4 de marzo de 2008

FUNCION DEL ADN


Tres letras bastan para diferenciar lo vivo de lo inerte. El ácido desoxirribonucléico es la molécula de la vida. Se sabía de su existencia desde 1868, pero el papel que interpreta en la película de la vida fue una incógnita hasta 1953. Hoy hace medio siglo de que en el pub Eagle de Cambridge tuviera lugar una escena digna de un guionista de Hollywood. Según recuerda James Watson, su compañero Francis Crick entró al local a la hora del almuerzo e hizo un anuncio histórico: «Hemos descubierto el secreto de la vida». Un hito que ya ha dado lugar a nuevas medicinas y terapias, y que revolucionará nuestras vidas en el siglo XXI. Lo que el físico Crick y el biólogo Watson habían descubierto en el laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge era la estructura del ADN. Informaron de su hallazgo en el número de ‘Nature’ del 25 de abril, con un artículo de una página titulado: ‘Estructura molecular de los ácidos nucléicos’. «No se nos ha pasado por alto que los pares específicos que hemos propuesto sugieren un posible mecanismo de copia para el material genético», concluían tras describir la molécula con forma de escalera de caracol retorcida. La herencia Los genes se encuentran repartidos en el ser humano en veintitrés pares de cromosomas, hilos de ADN comprimido. «El ADN es una fibra delgadísima, una molécula formada por dos hélices complementarias, en la que se alinean cuatro componentes químicos, representados por A, C, G y T, las letras del alfabeto genético», explica el biólogo Francisco J. Ayala. La combinación de esas letras ­la A de un filamento siempre se empareja con la T del otro, y la C con la G­ es la que establece la herencia. Si se rompe la molécula longitudinalmente, por mitad de los escalones, cada una de las hélices sirve de molde a una complementaria. Es lo que se conoce como replicación del ADN. «Lo notable es la manera tan completa en que describen el modelo. Lo ponen todo. Eso es lo admirable», dice Ayala sobre los dos primeros artículos de Watson y Crick. Para el catedrático de Ciencias Biológicas de la Universidad de California, «estamos ante el descubrimiento científico más importante del siglo XX. Nace una nueva disciplina: la biología molecular». Félix Goñi, director de la Unidad de Biofísica del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad del País Vasco (UPV), considera que «el descubrimiento en sí fueron los métodos. A partir de ese momento, se pueden aplicar a la biología los métodos de la química física. Hasta entonces, la biología era puro coleccionismo». Ayala recuerda cómo, hace medio siglo, «se sabía que los genes estaban en los cromosomas; lo que no se sabía era cuál era el material hereditario». El premio Nobel tardó nueve años ­lo recibieron en 1962, compartido con Maurice Wilkins­ y ha sido recientemente, sobre todo tras la publicación del mapa del genoma humano, cuando los ciudadanos del mundo desarrollado han empezado a ser conscientes de la trascendencia del paso dado en Cambridge en 1953. Goñi cree que, por muy conscientes que fueran del hallazgo, Watson y Crick «no pudieron ni sospechar lo que se nos venía encima». Al igual que en otras aventuras de la ciencia, en la del ADN, «España no ha participado en ninguno de los hitos», lamenta Goñi. El investigador añade, sin embargo, que hoy en día nuestro país ocupa el séptimo lugar mundial en el campo de la investigación bioquímica. Ayala, que llegó a Estados Unidos en 1961, coincide en el diagnóstico de un pasado sin medios y de una reciente y apreciable mejora, «con grupos importantes», a pesar del poco dinero que todavía se dedica a la investigación.