UNIVERSIDAD ROOSEVELTCARRERA PROFESIONAL FARMACIA Y BIOQUMICA

AO DE LA AGRICULTURA FAMILIAR

ESCUELA PROFESIONAL DE CIENCIAS FARMACUTICAS Y BIOQUMICAMONOGRAFIA:ACIDOS NUCLEICOSADN Y ARN

ASIGNATURA: METODOLOGA PARA EL TRABAJO UNIVERSITARIODOCENTE: MG. ING. MXIMO MIGUEL ROMERO HUILCASEMESTRE: IGRUPO: SUPERATE BINTEGRANTES: MILAGROS QUISPE BRUNO

HUANCAYO - 2013

NDICEDEDICATORIA ....04INTRODUCCIN 05MARCO TERICO:I CAPTULOACIDOS NUCLICOS1. BREVE HISTORIA ....062. CONCEPTOS .....063. CLASIFICACIN DE LOS ACIDOS NUCLICOS ...064. FUNCIONES BIOLGICAS...065. COMPONENTES DE LOS CIDO NUCLICOS..075.1 Polinucletidos5.2 Nuclesidos5.3 Nucletidos5.4 cido fosfrico5.5 Pentosas ...085.6 Bases nitrogenadas 5.6.1 Bases purinicas o puricas5.6.2 Bases pirimidicasII CAPTULONUCLESIDOS Y NUCLETIDOS

NUCLESIDO1. CONCEPTO ..092. ENLACE N-GLUCOSDICO3. NOMENCLATURA

NUCLETIDO1. CONCEPTO .102. COMPONENTE DE UN NUCLETIDO(3)1.1 Bases nitrogenadas1.1.1 Purinas1.1.2 Pirimidinas1.1.3 Biosntesis de la purina y pirimidina1.2 Pentosas1.3 cido fosfrico3. CLASIFICACIN DE LOS NUCLETIDOS ..113.1 Ribonucletidos3.2 Desoxirribonucletidos4. FUNCIONES DE LOS NUCLETIDOS .124.1 Estructural4.2 Energtica5. ENLACE FOSFODIESTER6. POLINUCLETIDOS7. OTROS NUCLETIDOS DE INTERS BIOLGICO (nucletidos no nucleicos)7.3 AMPc7.4 ATP y GTP (nucletidos trifosfato)7.5 FAD, FMN, NAD y NADP 137.6 Coenzima A8. DIFERENCIA ENTRE UN NUCLESIDO Y UN NUCLETIDO .13

III CAPTULOADN (cido Desoxirribonucleico)

1. ROSALIND FRANKLIN Y LA ESTRUCTURA DEL ADN .142. BREVE HISTORIA ....153. CONCEPTOS4. PROPIEDADES FUNDAMENTALES4.1 PROPIEDADES BIOLGICAS DEL DNA 165. ESTRUCTURA DEL ADN5.1 ESTRUCTURA PRIMARIA DEL ADN5.2 ESTRUCTURA SECUNDARIA DEL ADN ...175.2.1 PROPIEDADES DE LA ESTRUCTURA SECUNDARIA DEL ADN: DESNATURALIZACIN5.3 ESTRUCTURA TERCIARIA DEL ADN EN LAS CLULAS EUCARIOTAS 185.3.1 NIVELES SUPERIORES DE EMPAQUETAMIENTO6. TIPOS DE ADN 197. FUNCIN DEL ADN E IMPORTANCIA BIOLGICA7.1 Concepto de gen7.2 Experimentos que demostraron el papel del ADN en la herencia7.2.1 Experimentos de F.Griffith (1928)7.2.2 Experimentos de Avery, MacLeod y McCarty (1943)7.2.3 Experimentos de Alfred D. Hershey y Martha Chase (1952)8. REPLICACION DEL ADN: 20 IV CAPTULOARN (cido Ribonucleico)

1. CONCEPTO: 222. TIPOS DE ARN .23-242.1 RNA mensajero (RNAm)2.2 RNA ribosmico (RNAr)2.3 RNA transferencia (RNAt)2.4 ARN heteronuclear (ARNhn)CONCLUSION BIBLIOGRAFIA

DEDICATORIA:El presente trabajo est dedicado a mis padres, como agradecimiento a su esfuerzo, amor y apoyo incondicional, durante mi formacin tanto personal como profesional.

INTRODUCCINLos cidos nucleicos son macromolculas complejas de suma importancia biolgica, ya que todos los organismos vivos contienen cidos nucleicos en forma de cido desoxirribonucleico (ADN) y ribonucleico (ARN). Sin embargo; algunos virus slo contienen ARN, mientras que otros slo poseen ADN.Se les denomina as porque fueron aislados por primera vez del ncleo de clulas vivas. No obstante, ciertos cidos nucleicos no se encuentran en el ncleo de la clula, sino en el citoplasma celular. Sin duda alguna, los cidos nucleicos son las sustancias fundamentales de los seres vivos, y se cree que aparecieron hace unos 3.000 millones de aos, cuando surgieron en la Tierra las formas de vida ms elementales. Y los investigadores han aceptado que el origen del cdigo gentico que portan estas molculas es muy cercano al tiempo del origen de vida en la Tierra. Por ello, es que gracias al arduo trabajo realizado por los cientficos, han conseguido descifrarlo, es decir, determinar la forma en que la secuencia de los cidos nucleicos dicta la estructura de las protenas. Determinando as que, tanto la molcula de ARN como la molcula de ADN tienen una estructura de forma helicoidal. Y que la secuencia de estas molculas a lo largo de la cadena determina el cdigo de cada cido nucleico particular. A su vez, este cdigo indica a la clula cmo reproducir un duplicado de s misma o las protenas que necesita para su supervivencia. Por tanto, se han identificado al menos dos funciones fundamentales de los cidos nucleicos: transmitir las caractersticas hereditarias de una generacin a la siguiente y dirigir la sntesis de protenas especficas.El modo en que los cidos nucleicos realizan estas funciones es el objetivo de algunas de las ms prometedoras e intensas investigaciones actuales. Por consiguiente tenemos como objetivo: describir los tipos de cidos nucleicos; funciones de los cidos nucleicos, las diferencias existentes entre estas molculas, su importancia en el organismo, cmo se efecta.

MARCO TERICO:I CAPTULO CIDOS NUCLICO1. BREVE HISTORIA (2):

Los cidos nucleicos fueron descubiertos por MIESCHER, en 1869. Fueron aislados por primera vez en el ao 1871(MIESCHER). Las purinas fueron descubiertas por KOSSEL en 1881. Los que dieron su composicin qumica y estructuras molecular por primera vez fueron WATSON Y CRICK(1958)

2. CONCEPTOS (2, 10):

1) Los cidos nucleicos son polmeros lineales de nucletidos. El ADN y el ARN son cidos nucleicos que desempean un papel esencial en el crecimiento y multiplicacin de las clulas (1).2) Son molculas constituidas por elementos como: C, H, O, N y P. Son macromolculas o polmeros, que estn constituidos por unidades llamadas nucletidos que se unen por enlaces covalentes. El enlace tpico de los cidos nucleicos es llamado fosfodiester (10).3) Los cidos nucleicos son molculas que principalmente se encuentran en el ncleo celular (3).4) Los cidos nucleicos son compuestos qumicos de alto peso molecular, que siempre estn presentes en las clulas animales y vegetales. Estos compuestos son de suma importancia ya que controlan funciones vitales como (2): Reproduccin celular. Sntesis o fabricacin de protenas. Transmisin de los caracteres hereditarios de generacin a generacin.

3. CLASIFICACIN DE LOS CIDOS NUCLICOS (2, 3) :

3.1 ADN: cido Desoxirribonucleico.3.2 ARN: cido Ribonucleico.

4. FUNCIONES BIOLGICAS ( :

a) Almacenan la informacin hereditaria, para la formacin de los rasgos biolgicos que tiene un organismo.b) Permiten transmitir caracteres generacin tras generacin.c) Permiten la evolucin biolgica, pues, cuando se copia o se transmite los cidos nucleicos, puede ocurrir errores los que se manifestarn en las caractersticas de los organismos aumentando su variabilidad y con ellos la diversidad.

5. COMPONENTES DE LOS CIDOS NUCLICOS (2):Los cidos nuclicos presentan una estructura qumicamente compleja, enumerando los componentes de un cido nucleico, tenemos:a) Cadenas de polinucletidos.b) Nucletidos.c) Nuclesidosd) Molculas de cido fosfrico (H3PO4).e) Pentosas.f) Bases nitrogenadas.

5.1 Polinucletidos:Son cadenas qumicas de alto peso molecular, que estn formadas por un conjunto de nucletidos.

5.2 Nuclesidos: Estos compuestos resultan de la asociacin de una base nitrogenada con una pentosa.1. Pentosa.2. Base nitrogenada.

5.3 Nucletidos:Es un componente de los cidos nucleicos que resulta de la combinacin de una molcula de cido fosfrico (H3PO4), de una pentosa y una base nitrogenada.1. H3PO4 (cido fosfrico).2. Pentosa.3. Base nitrogenada.

5.4 cido fosfrico:

Sirve para unir los Nucleosidos entre s, a travs de las pentosas, formando de esta manera una cadena de polinucletidos.

5.5 Pentosas:Son compuestos qumicos orgnicos, que pertenecen al grupo de los carbohidratos y que tienen 5 carbonos en su estructura. Las pentosas (azucares, monosacridos) que intervienen en los cidos nucleicos son 2: RIBOSA DESOXIRIBOSA5.6 Bases nitrogenadas:

Son compuestos qumicos orgnicos derivados de la pirimidina y de la purina. Segn este criterio las bases nitrogenadas se dividen en dos grupos:

5.6.1 Bases purinicas o puricas:

Son derivados de la purina o nucleopurinico fundamental. Son dos ADENINA(A) y GUANINA (G).

5.6.2 Bases pirimidicas:

Son derivados de la pirimidina, son tres las ms importantes: CITOSINA(C), URASIDO (U) y TIMINA O TIAMINA (T).

II CAPTULO NUCLESIDOS Y NUCLETIDOSNUCLESIDO1. CONCEPTO: Un nucleosido est constituido por un azcar y una base nucletida , unidos mediante enlace N-glucsido entre el C1 del azcar y un tomo de N de la base .Los Nucleosidos de las distintas bases se nombran segn sean ribonuclesidos o desoxirribonuclesidos, por ejemplo adenosina o desoxiadenosina, respectivamente. Nuclesido = Pentosa + Base nitrogenada.2. ENLACE N-GLUCOSDICO

Enlace N-glucosdico - C 1' de la pentosa y N 1 de las bases pirimidnicas y 9 de las pricas.

3. NOMENCLATURA

- Ribonuclesidos: Adenosina, Guanosina, Citidina y Uridina.- Desoxirribonuclesidos: Desoxiadenosina, Desoxiguanosina, Desoxicitidina y Timidina.

BASE NITGROGENADA + PENTOSA=NUCLESIDO

Adenina + ribosaAdenosina

Adenina + desoxirribosaDesoxiadenosina

Guanina + ribosaGuanosina

Guanina + desoxirribosaDesoxiguanosina

Citosina + ribosaCitidina

Citosina + desoxirribosaDesoxicitidina

Timina + ribosaTimidina

Timina + desoxirribosaDesoxitimidina

Uracilo + ribosaUridina

Uracilo + desoxirribosaDesoxiuridina

NUCLETIDO1. CONCEPTO (1, 3, 9): Es la unidad o monmero de los cidos nucleicos. Est constituido por una base nitrogenada. Est constituido por una base nitrogenada, una azcar pentosa y acido fosfrico. La unin del azcar pentosa ms el cido fosfrico se denomina nucleosido (3, 9). Un nucletido est compuesto por un residuo de azcar unido a una base y a un grupo fosfato. Los nucletidos son las subunidades de cidos nucleicos .Se denominan dependiendo de si la base es un ribonucleotido o un desoxirribonucleotido y el nmero de grupos fosfatos unidos (p.ej., adenosina monofosfato) (1). Nucletido = Pentosa + Base nitrogenada + cido fosfrico.

BASE NITROGENADA + PENTOSA + FOSFATO = NUCLEOTIDO

Adenina + ribosa + fosfatoAdenosin fosfato

Citosina + desoxirribosa + fosfatoDesoxicitidin fosfato

Guanina + ribosa + fosfatoGuanosin fosfato

Adenina + ribosa + 3 fosfatosAdenosin trifosfato (ATP)

2. COMPONENTE DE UN NUCLETIDO (3, 9)2.1 BASES NITROGENADAS: Son compuestos heterocclicos que contienen carbono y nitrgeno en los anillos que forman. El nitrgeno les confiere carcter bsico. 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

Las bases nitrogenadas se clasifican en dos: purinas y pirimidinas.2.1.1 PURINAS: Son las bases nitrogenadas constituidas por dos anillos heterocclicos .Son la adenina(A) y guanina (G).

2.1.2 PIRIMIDINAS: Son bases nitrogenadas constituidas por un anillo heterocclico. Son la citosina(C), la timina (T) y el uracilo (U).

2.1.3 BIOSNTESIS DE LA PURINA Y PIRIMIDINA

Casi todas las clulas eucariotas son capaces de sintetizar de novo de purinas y pirimidinas. Esto indica lo importante que son para la supervivencia celular.Las purinas se sintetizan en una va de 11 pasos, siendo -D-ribosa-fosfato el compuesto qumico inicial.

El proceso requiere folato (tetrahidrofolato).El producto inicial es inositol monofosfato (IMP), que es rpidamente convertido a adenosina monofosfato (AMP) y a guanosina monofosfato (GMP). Para evitar que se sintetice una excesiva cantidad de AMP y GMP acta una compleja red de control de retroalimentacin negativa.

La sntesis de pirimidina se realiza a lo largo de una va de seis pasos en lo que se incorpora el azcar ribosa como uno de los pasos finales. El producto final es uracilo Trifosfato (UTP), que es convertido en CTP (citidina trifosfato) por animacin del uracilo.

2.2 PENTOSAS: Azcar de cinco carbonos, en los cidos nucleicos existen dos tipos de pentosa: ribosa y desoxirribosa.

2.3 CIDO FOSFRICO: Molcula inorgnica constituyente de los nucletidos .Le confiere el carcter cido y la basofilia a los cidos nucleicos. La basofilia es la propiedad que contiene los cidos nucleicos de unirse a los colorantes bsicos.

3. CLASIFICACIN DE LOS NUCLETIDOS (3) De acuerdo al azcar pentosa se clasifica en:3.1 RIBONUCLETIDOS Si contiene ribosa. Presentes en el ARN.3.2 DESOXIRRIBONUCLETIDOS Si contiene desoxirribosa. Presentes en el ADN.4. FUNCIONES DE LOS NUCLETIDOS (3)

4.1 Estructural: Formando los cidos nucleicos.4.2 Energtica: Presentan enlaces de alta energa: fosfato-fosfato.Ejemplo: ATP (Adenosin Trifosfato); GTP (Guanosin Trifosfato).5. ENLACE FOSFODIESTER (3):Es el enlace caracterstico de los cidos nucleicos que permite la unin de nucletidos.Resulta de la reaccin entre el cido fosfrico de un nucletido con el grupo oxidrilo de la pentosa de otro nucletido .En el proceso se libera una molcula de agua. El enlace se establece en el carbono 3 de una pentosa y carbono 5 de la pentosa adyacente.6. POLINUCLETIDOS (3): Los polinucletidos son cadenas lineales de nucletidos (polmeros) en los que los grupos fosfato estn esterificados a los hidroxilos 5' y 3' de dos nucletidos consecutivos. Como consecuencia, cada polinucletido contiene nicamente un OH libre en el grupo fosfato en posicin 5' (extremo 5' fosfato) y un OH libre en posicin 3' (extremo 3'). Los dos polinucletidos presentes en los seres vivos son el cido ribonucleico (RNA) y el cido desoxirribonucleico (DNA).En la sntesis de DNA o RNA, el nucletido que se va a aadir a la cadena de polinucletido (siempre en forma trifosfato) se une por su OH en posicin 5' al grupo OH en posicin 3' del ltimo nucletido de la cadena de polinucletido mediante un enlace fosfodiester, liberando un grupo pirofosfato. Por convencin, la secuencia de los polinucletidos se representa en el sentido 5' 3'.

Polinucletido = Nucletido + Nucletido + Nucletido +....

7. OTROS NUCLETIDOS DE INTERS BIOLGICO (nucletidos no nucleicos)

7.1 AMPcUn grupo fosfato esterifica los OH en posicin 5' y 3'. Acta como segundo mensajero, intermediario entre molculas extracelulares (hormonas, neurotransmisores) y ciertas reacciones intracelulares que conducen a una respuesta celular.

7.2 ATP y GTP (nucletidos trifosfato) Molculas con una elevada energa qumica potencial debido a los enlaces entre los grupos fosfato. Actan como vectores energticos en las reacciones metablicas.

7.3 FAD, FMN, NAD y NADPCoenzimas de las deshidrogenasas que intervienen en las reacciones metablicas en las que hay transferencia de protones y electrones (reacciones de xido-reduccin). Todos ellos pueden aparecer en dos formas, una oxidada y otra reducida. FMN (Flavinmononucletido) derivado de la vitamina B2 (riboflavina). FAD (Flavinadenindinucletido) derivado de la vitamina B2 (riboflavina). NAD (Nicotinadenindinucletido) derivado de la niacina (factor PP). NADP (Nicotinadenindinucletido-fosfato) derivado de la niacina (factor PP).

7.4 Coenzima A Adenosina + difosfato + cido pantotnico (vitamina) + b-aminoetanotiol. Interviene en la transferencia de grupos acilo en el metabolismo de los cidos grasos.

8. CUL ES LA DIFERENCIA ENTRE UN NUCLESIDO Y UN NUCLETIDO?

Los Nucleosidos estructuralmente son los compuestos resultantes de la unin de una pentosa y de una base nitrogenada mientras que los Nucletidos son nuclesidos (pentosa+ base nitrogenada) unidos por enlace ster con un grupo Fosfato. Los Nucletidos forman cidos nucleicos mientras que los nucleosidos forman Nucletidos.

III CAPITULO ADN (cido Desoxirribonucleico)1. ROSALIND FRANKLIN Y LA ESTRUCTURA DEL ADNRosalind Franklin naci en Inglaterra el 25 de julio de 1920. Se gradu de la Universidad de Cambridge en 1941, no sin antes salvar la oposicin paterna.Hizo estudios fundamentales de microestructuras del carbn y del grafito, y este trabajo fue la base de su doctorado en qumica fsica, que obtuvo en la Universidad de Cambridge en 1945.Despus de Cambridge, pas tres aos productivos (1947-1950) en Pars, en el Laboratoire de Services Chimiques de L'Etat, donde estudi las tcnicas de la difraccin de la radiografa. En 1951 volvi a Inglaterra como investigadora asociada en el laboratorio de John Randall en King's College, Cambridge.Para Rosalind era la oportunidad de aplicar sus conocimientos a la biologa. En el laboratorio de Randall se cruz su trabajo con el de Maurice Wilkins, ambos referidos al ADN. Lamentablemente, la misoginia y la competencia llevaron la relacin a un conflicto permanente con Wilkins. Este llevaba largo tiempo trabajando en el ADN y haba tomado la primera fotografa relativamente clara de su difraccin cristalogrfica. Wilkins haba sido el primero en reconocer en esta los cidos nucleicos y no estaba dispuesto a la competencia interna.Rosalind Franklin obtuvo una fotografa de difraccin de rayos X que revel, de manera inconfundible, la estructura helicoidal de la molcula del ADN. Esa imagen, conocida hoy como la famosa "Fotografa 51", fue un respaldo experimental crucial para que el investigador estadounidense James Watson y el britnico Francis Crick establecieran, en 1953, la clebre hiptesis de la "doble hlice" que es caracterstica de la estructura molecular del ADN, por la que en 1962, junto con Maurice Wilkins, se les concedi el Premio Nobel en Fisiologa y Medicina.Watson haba tenido ocasin de asistir a la clase que dio Franklin en noviembre de 1951 sobre el avance de sus investigaciones. Rpidamente, con Francis Crick se pusieron a la tarea de imaginar su estructura y, para ello, trabajaron principalmente con modelos atmicos a escala. Este primer intento terminara en un fracaso rotundo. Watson y Crick invitaron a Franklin y Wilkins a Cambridge para darles a conocer su propuesta. Rosalind Franklin pulveriz sus argumentos.A principios de 1953 Wilkins mostr a Watson uno de las fotografas cristalogrficas de Rosalind de la molcula de ADN. Cuando Watson vio la foto, la solucin lleg a ser evidente para l y los resultados fueron publicados en un artculo en Nature casi inmediatamente. Sin autorizacin de Rosalind, Wilkins se las mostr primero a James Watson y, posteriormente, un informe de Rosalind Franklin a sir John Randall fue entregado a Watson y Crick.Considerado como el logro mdico ms importante del siglo XX, el modelo de la doble hlice del ADN abri el camino para la comprensin de la biologa molecular y las funciones genticas, antecedentes que han permitido llegar al establecimiento, en estos das de la secuencia "completa" del genoma humano.Rosalind muri en Londres el 16 de abril de 1958. En 1962, Watson, Crick y Wilkins recibieron el Premio Nobel por el descubrimiento de la estructura del ADN. Este galardn no se concede con carcter pstumo ni tampoco se comparte entre ms de tres personas. Qu habra pasado si la cientfica hubiera estado an viva en ese momento?

2. BREVE HISTORIA (4, 6, 10):En 1953 Watson y Crick propusieron las estructuras en doble hlice para ADN, segn la cual en la molcula del ADN, las cadenas de Desoxirribonucleicos, son antipirales enrolladas en la espiral alrededor de un eje imaginario y son complementarias por que las cadenas se unen por medio de puentes de hidrogeno que se establece entre las bases nitrogenadas (10).Fueron los cientficos James Watson, bilogo americano y Francis Crick, fsico ingls (premio nobel, 1962) quienes propusieron un modelo para representar la estructura de este acido. Ellos representaron la molcula del ADN como si fuera una escalera en espiral. Los brazos representaran las uniones de azcar y cido fosfrico y los peldaos las uniones de las bases (4,6).3. CONCEPTOS (4, 5, 10): Es un polmero de nucletidos con estructura muy regular (5). El ADN es el constituyente qumico de los cromosomas y est formado por dos cadenas de Desoxirribonucleotidos que se ubica una frente a la otra (4). Macromolcula constituida por dos cadenas de Desoxirribonucleotidos (10).

4. PROPIEDADES FUNDAMENTALES (6) :

a) Controla la actividad de la clula, mediante instrucciones impartidas de ARN.b) Es el constituyente gentico de la clula, transportando la informacin gentica (genes) de una clula de un organismo a otro. c) Tiene la propiedad de duplicarse formando dos molculas idnticas; esto se realiza en mitosis y miosis.La doble cadena del ADN son complementarias; durante la divisin celular se abre por un extremo, mecanismo de cremallera, completando cada lado la parte que le falta mediante la incorporacin de nucletidos y formando as dos molculas iguales. Como el ADN lleva la informacin gentica, dicha informacin se encuentra en ambas cadenas .Al dividirse la clula, las clulas hijas poseen no solamente la misma informacin si no la informacin que tena la clula madre.

4.1 PROPIEDADES BIOLGICAS DEL DNA

En las clulas eucariotas, el DNA est presente en el ncleo, as como en mitocondrias y cloroplastos. En procariotas, el DNA se encuentra en el citoplasma celular.La molcula de DNA es el soporte material de los caracteres hereditarios de una especie y es trasmitida ntegramente a la progenie. Cada cromosoma eucariota contiene una sla molcula de DNA. Su masa molecular es enorme. El peso molecular por unidad de longitud de la hlice es aproximadamente de 2 x 106 dalton por m.El modelo de Watson y Crick explica las propiedades biolgicas del DNA:

a. Resistencia a la alteracin de las bases (mutacin): Si aparece una base incorrecta, su emparejamiento se ve impedido, y la doble hlice se altera. Estos errores pueden ser reparados por medio de diversos mecanismos celulares.

b. Duplicacin del material gentico: Las clulas hijas tienen la misma dotacin gentica que su progenitora. Para obtener esta duplicacin exacta, basta la separacin de las dos cadenas de la doble hlice y la sntesis de las complementarias.

c. Transcripcin de la informacin gentica: La complementariedad de bases permite a la clula copiar en un RNAm la secuencia complementaria a una de las hebras de DNA.

5. ESTRUCTURA DEL ADN

Se pueden distinguir 3 niveles estructurales: Estructura primaria: La secuencia de los nucletidos. Estructura secundaria: La doble hlice. Estructura terciaria: Collar de perlas, estructura cristalina, ADN superenrollado.En las clulas eucariotas, a partir de la estructura 30, se dan otros niveles de empaquetamiento de orden superior.

5.1 ESTRUCTURA PRIMARIA DEL ADN. Es la secuencia de nucletidos de una cadena o hebra. Es decir, la estructura primaria del ADN viene determinada por el orden de los nucletidos en la hebra o cadena de la molcula. Para indicar la secuencia de una cadena de ADN es suficiente con los nombres de las bases o su inicial (A, T, C, G) en su orden correcto y los extremos 5' y 3' de la cadena nucleotdica. As, por ejemplo:5'ACGTTTAACGACAAGGACAAGTATTAA3'La posibilidad de combinar cuatro nucletidos diferentes y la gran longitud que pueden tener las cadenas polinucleotdicas, hacen que pueda haber un elevado nmero de polinucletidos posibles, lo que determina que el ADN pueda contener el mensaje biolgico o informacin gentica y explica la diversidad del mensaje gentico de todos los seres vivos.

5.2 ESTRUCTURA SECUNDARIA DEL ADN.

Datos preliminares:

A) A finales de los aos 40 Erwin CHARGAFF y sus colaboradores estudiaron los componentes del ADN y emitieron los siguientes resultados:La concentracin de bases vara de una especie a otra. El porcentaje de A, G, C y T es el mismo en los individuos de la misma especie y no por esto el mensaje es el mismo.Tejidos diferentes de la misma especie tienen la misma composicin en bases. La composicin en bases del ADN de una misma especie no vara con la edad del organismo ni con su estado nutricional ni con las variaciones ambientales.

Las densidades y viscosidades corresponden a la existencia de enlaces de hidrgeno entre los grupos NH y los grupos CO. La concentracin de Adenina es igual a la de Timina, y la de Citosina a la de Guanina. Las dos primeras establecen dos puentes de hidrgeno entre ellas, y las ltimas tres puentes. La cantidad de purinas es igual a la cantidad de pirimidinas.

B) Por medio del mtodo analtico de difraccin de rayos X, FRANKLIN y WILKINS observaron una estructura fibrilar de 20 (Amstrongs) de dimetro con repeticiones cada 3,4 y una mayor cada 34 .

C) WATSON y CRICK postularon en 1953 un modelo tridimensional para la estructura del ADN que estaba de acuerdo con todos los datos disponibles anteriores: el modelo de doble hlice. Este modelo, adems de explicar cmo era el ADN, sugera los mecanismos que explicaban su funcin biolgica y la forma como se replicaba.Segn el modelo de la doble hlice de WATSON y CRICK:

PRIMERO.- El ADN estara constituido por dos cadenas o hebras de polinucletidos enrolladas helicoidalmente en sentido dextrgiro sobre un mismo eje formando una doble hlice.

SEGUNDO.- Ambas cadenas seran antiparalelas, una ira en sentido 3'5' y la otra en sentido inverso, 5' 3'.

TERCERO.- Los grupos fosfato estaran hacia el negativas interaccionaran con los cationes presentes en el nucleoplasma dando ms estabilidad a la molcula.

CUARTO.- Las bases nitrogenadas estaran hacia el interior de la hlice con sus planos paralelos entre s y las bases de cada una de las hlices estaran apareadas con las de la otra asocindose mediante puentes de hidrgeno.

QUINTO.- El apareamiento se realizara nicamente entre la adenina y la timina, por una parte, y la guanina Y la citosina, por la otra1. Por lo tanto, la estructura primaria de una cadena estara determinada por la de la otra, ambas cadenas seran complementarias.La complementariedad de las cadenas sugiere el mecanismo por el cual el ADN se copia -se replica- para ser trasferido a las clulas hijas. Ambas cadenas o hebras se pueden separar parcialmente y servir de molde para la sntesis de una nueva cadena complementaria (sntesis semiconservativa).

5.1.1 PROPIEDADES DE LA ESTRUCTURA SECUNDARIA DEL ADN: DESNATURALIZACIN.

Si una disolucin de ADN se calienta suficientemente ambas cadenas se separan, pues se rompen los enlaces de hidrgeno que unen las bases, y el ADN se desnaturaliza. La temperatura de desnaturalizacin depende de la proporcin de bases. A mayor proporcin de C-G, mayor temperatura de desnaturalizacin, pues la citosina y la guanina establecen tres puentes de hidrgeno, mientras que la adenina y la timina slo dos y, por lo tanto, a mayor proporcin de C-G, ms puentes de hidrgeno unirn ambas cadenas. La desnaturalizacin se produce tambin variando el pH o a concentraciones salinas elevadas. Si se restablecen las condiciones, el ADN se renaturaliza y ambas cadenas se unen de nuevo.

5.3 ESTRUCTURA TERCIARIA DEL ADN EN LAS CLULAS EUCARIOTAS (1).

Las grandes molculas de ADN de las clulas eucariotas estn muy empaquetadas ocupando as menos espacio en el ncleo celular y adems como mecanismo para preservar su transcripcin.Como hemos visto, en las clulas eucariotas el ADN se encuentra en el ncleo asociado a ciertas protenas: nucleoprotenas, formando la cromatina. En la cromatina, la doble hlice de ADN se enrolla alrededor de unas molculas proteicas globulares, las histonas, formando los nucleosomas.Cada nucleosoma contiene 8 histonas y la doble hlice de ADN da dos vueltas a su alrededor (200 pares de bases). El conjunto, si no est ms empaquetado an, forma una estructura arrosariada llamada collar de perlas. Ahora bien, los nucleosomas pueden empaquetarse formando fibras de un grosor de 30 nm (fibra de 30 nm).Segn el modelo del solenoide las fibras se forman al enrollarse seis nucleosomas por vuelta alrededor de un eje formado por las histonas H1.

5.3.1 NIVELES SUPERIORES DE EMPAQUETAMIENTO

Los siguientes niveles de empaquetamiento no estn an aclarados del todo pero, parece ser, que cada fibra se volvera a enrollar formando un bucle (cada bucle tendra 50 millones de pares de bases), seis bucles se empaquetaran asocindose a un " esqueleto nuclear" producindose un rosetn, 30 rosetones formaran una espiral y 20 espirales formaran una cromtida.Todo ello producira un gran acortamiento de las largas cadenas de ADN.En los espermatozoides el ADN se encuentra an mucho ms empaquetado, se dice que tiene " estructura cristalina".Los ADN de las bacterias, virus, mitocondrias y plastos no presentan estructuras tan complejas y no estn asociados a histonas, aunque s estn asociados a otras protenas.

6. TIPOS DE ADN

Segn su estructura se distinguen los siguientes tipos de ADN: Monocatenarios o de una cadena; por ejemplo los de algunos virus. Bicatenarios, con dos hebras o cadenas (algunos virus, las bacterias y los eucariotas).

A su vez, y en ambos casos, el ADN puede ser: Lineal, como por ejemplo el del ncleo de las clulas eucariotas y el de algunos virus. Circular, como el de las mitocondrias, cloroplastos, bacterias y algunos virus.

7. FUNCIN DEL ADN E IMPORTANCIA BIOLGICA (4)

Desde el ncleo organiza la formacin de las protenas celulares. Tiene la propiedad de autoduplicarse, es decir, de formar otra molcula idntica a ella. Es el constituyente gentico de la clula, que transporta la informacin gentica por medio de los genes.

El ADN es el portador de la informacin hereditaria.7.1 Concepto de gen Tradicionalmente se ha denominado gen a cada fragmento de ADN responsable de la determinacin de una caracterstica hereditaria concreta. Actualmente se considera que un gen es un fragmento de ADN que lleva la informacin necesaria para sintetizar una determinada cadena polipeptdica.7.2 Experimentos que demostraron el papel del ADN en la herencia7.2.1 Experimentos de F.Griffith (1928) Descubri el fenmeno de transformacin en la bacteria Streptoccocus pneumoniae. Esta bacteria presenta dos cepas diferentes: la cepa R, no virulenta, y la cepa S, que provoca neumona. Griffith descubri que la cepa R poda transformarse en virulenta al mezclarse con bacterias S fragmentadas.7.2.2 Experimentos de Avery, MacLeod y McCarty (1943) Descubrieron que el ADN es el responsable de la transformacin de S. pneumoniae.7.2.3 Experimentos de Alfred D. Hershey y Martha Chase (1952) Demostraron, mediante marcaje radiactivo selectivo del ADN (usando 35P) y de las protenas (usando 32S), que el ADN del fago T2 era la molcula que se introduca en la clula bacteriana para la reproduccin viral.

8. REPLICACIN DEL ADN (3, 9):Importancia biolgica:Todos los seres vivos son temporales. Pueden vivir unos minutos, como las bacterias, varios siglos como la tortugas marinas, o incluso ms de un milenio como los olivos, pero para que la especie no se extinga ha de haber siempre al menos un momento en que la informacin biolgica se replique y las copias aparezcan en la descendencia. La clula para dividirse previamente duplica su ADN, de este modo las generaciones celulares manifiestan una cantidad constante de ADN (3).

ETAPAS (3, 10):

1. El primer evento es el desenrollamiento del ADN a cargo de la enzima.2. Luego las cadenas complementarias son separadas por enzima helicasa, que rompe los puentes de hidrogeno entre bases complementarias3. Una de las cadenas toma el no0mbre de cadena lder y sobre ella se realiza la sntesis continua.4. El proceso se inicia por la enzima ARN-primasa, que constituye un segmento ARN llamado CEBADOR; a continuacin la enzima ADN-polimerasa va colocando nucletidos complementarios en direccin (5 3) y va construyendo la cadena complementaria de ADN.5. La otra cadena toma el nombre re de cadena retrasada, en ella la sntesis es discontinua. La enzima ARN-primasa constituye varios cebadores, dejando espacios a continuacin de los extremos de los cebadores, el segmento ADN construido, se llama Fragmento de Okasaki.6. Finalmente son retirados los cebadores y los espacios son rellenados por la ADN polimerasa.7. En resumen, cada cadena de ADN conserva la mitad de la molcula original por esto se dice que la replicacin del ADN es semiconservativa.

IV CAPTULO ARN (cido Ribonucleico)1. CONCEPTO:

Molcula constituida por cadena de ribonucletidos, expresan los genes en la sntesis de protenas, en que constan de dos procesos consecutivos: transcripcin y traduccin (11).

2. Proceso de interferencia de ARN.

Richard Jorgensen pens que para potenciar el color solo tenan que aadir ms mensajeros del color rojo, modifico las semillas y espero a que se produjeran flores ms rojas, dicho experimento fracas, las flores no eran rojas, eran blancas.El profesor Jorgensen sent las bases del proceso de interferencia de ARN. Fue, en efecto, una anomala en sus manipulaciones la que result ser finalmente determinante. Acostumbrado a convertir a sus petunias color malva en petunias blancas, el bilogo quiso esta vez que sus flores fueran de un malva an ms intenso. Fue all cuando surgi la sorpresa: lo que floreci fueron flores blancas.Hubo que aguardar al fin de los aos 90 y a los primeros resultados obtenidos con un gusano y con una mosca para comprender las razones. Fueron luego los trabajos del profesor Andrew Fire (Carnegie Institute de Washington) y Craig Mello, publicados en 1998 en la revista "Nature", los que permitieron poner en evidencia la existencia del mismo fenmeno, la posibilidad de "silenciar" a un gen, en otras especies vivas. Comprobaron que los mensajeros pueden ser de dos tipos, unos copian uno de los renglones del ADN y otros el otro rengln, cuando se ponen juntos las dos copias , forman un mensajero de doble rengln, este tipo de mensajero llamado ARN de interferencia no lleva la informacin de la protena a las ribosomas, ni deja que otras molculas las lleven, se convierte en un destructor para los mensajeros que llevan su mismo cdigo, los rompen e impiden que as que se fabrique la protena, es decir silencian los genes.Fue un descubrimiento con distintos alcances, los proceso biolgicos que hacen posible el funcionamiento celular son muy complejos y esta complejidad tienen mucho que ver el descifrar las funciones de los diferentes genes que estn activos en la clula, para estudiar las funciones de estos genes lo que muchos investigadores trataron de hacer es silenciar o inhibir esa funcin y esto se consigue con tcnicas y procedimientos, los investigadores descubrimiento que las clulas tienen mecanismos muy eficientes para silenciar la actividad de genes muy concretos y de esto se encarga el ARN interferente.Dos equipos norteamericanos que trabajaron de forma independiente revelaron recientemente en Nature que un mecanismo como ste podra ser usado con fines teraputicos. Uno de ellos estuvo encabezado por el argentino Ral Andino, quien trabaja desde hace varios aos en la Universidad de California. El otro equipo es de la Universidad de Massachusetts.

Otra cosa importantsima es que estos dos equipos acaban adems de demostrar "in vitro" que pueden, mediante la utilizacin de este mecanismo, prevenir la infeccin de cultivos de clulas humanas con los virus responsables por un lado de la poliomielitis y, por otro, del sida.

3. TIPOS DE ARN (1, 2)(Accin del ARN).La fabricacin o sntesis de protenas es una funcin celular de importancia vital para la existencia, en esta funcin interviene directamente el ARN o cido ribonucleico (2).

Por su estructura y su funcin se distinguen tres clases de ARN:

3.1 RNA mensajero (RNAm) Transmite la informacin gentica desde el ncleo al citoplasma (1).Molcula de conformacin lineal constituido por ribonucleotidos, con una consecuencia de bases nitrogenadas. Cada 3 bases nitrogenadas recibe el nombre de codn y forman el cdigo gentico. El RNAm es copia de la informacin del ADN. Se forma el proceso de transcripcin con la enzima ARN polimerasa (en el ncleo).3.2 RNA ribosmico (RNAr)Es un componente de los ribosomas. En una clula eucariota, cada ribosoma est formado por dos subunidades desiguales, constituidas por protenas y ARN (1).Molcula de conformacin globular constituido por un polinucletido superenrrollado, presentes en los ribosomas.3.3 RNA transferencia (RNAt)

Transportan aminocidos especficos al lugar de la sntesis de protenas (1).Molcula de configuracin en hoja de trbol .Acepta y transporta aminocidos hacia los ribosomas en la sntesis proteica .Presenta el anticodon que lee al codn por complementacin (A=U), (G=C), en el proceso llamado traduccin.3.4 ARN heteronuclear (ARNhn)

El ARN heterogneo nuclear (ARNm) es el transcrito primario producido por las clulas eucariotas. A diferencia del transcrito del ARNm, contiene intrones que son retirados mediante corte y empalme del ARN (1).

CUADRO DE RESUMEN

ARN mensajero4. Acta como molde y transporta la informacin para la sntesis de protenas.5. Presenta codones, grupo de 3 nucletidos.

ARN ribosmico Recibe la informacin gentica Traduce las protenas Se ubica en el ribosoma, organela donde se sintetizan las protenas.

ARN transferencia Transporta los aminocidos hacia los ribosomas para la sntesis proteica. Est en el citoplasma. Contiene anticodones.

ARN heteronuclear Es el precursor de los ARN

CUADRO COMPARATIVO ENTRE EL ADN Y ARN

CARACTERISTICADNARNA

PentosaDesoxirribosaRibosa

Bases nitrogenadasAdeninaCitosinaGuaninaTiminaAdeninaCitosinaGuaninaUracilo

Numero de polinucletido2(Bicatenario)1(Monocatenario)

FuncinAlmacena la informacin biolgica de los seres vivos.Permite la expresin de la informacin biolgica.

UbicacinNucloloMitocondriasCromatinaCloroplastosCromosomaNucloloRibosomas

EstructuraDoble hliceLineal, globular, trbol

ANEXOSBase NitrogenadaNuclesidoNucletido

AdeninaAdenosinacido Adenlico

GuaninaGuanidinacido Guanlico

CitosinaCitidinacido Citidlico

TiminaTimidinacido Timidlico

UraciloUridinacido Uridlico

ESTRUCTURA CELULAR

CONCLUSIN:He llegado a la conclusin:Que de tal manera que el ADN contiene el original de la informacin hereditaria, y el ARN es una especie de copia de la informacin que existe en el ADN. Por lo tanto, encontramos ARN formando parte de la estructura de los organelos celulares que fabrican protenas, los cuales son los ribosomas y podemos ver la importancia del cdigo gentico es la determinacin de todas las caractersticas de los organismos.Se puede decir que con este trabajo tenemos una vista ms amplia de lo que son los cidos nucleicos, al igual que una informacin ms profunda de lo que son como por ejemplo en su forma molecular y sus componentes ms pequeos lo cual podemos definirlo como la bioqumica de los cidos nucleicos, puesto que los estamos estudiando en su nivel molecular, o en su manera ms sencilla de cmo estn compuestos o se encuentran organizados.

El ADN contiene la informacin hereditaria correspondiente a la especie. Y el ARN requiere para la sntesis de protenas la presencia de los ribosomas en las clulas ya que en el momento de la duplicacin de los cromosomas la molculas de ADN de abre gradualmente por los puentes de hidrgeno. El papel de las molculas de ADN en la transmisin del cdigo gentico rompiendo clulas de Escherichia Coli, una bacteria de la flora intestinal, separando sus componentes en varias fracciones.

Pero si el ADN es el responsable de la transmisin de la informacin gentica debe ser capaz, no solo de reproducirse, con lo cual se consigue conservar esta informacin de padre a hijos sino tambin debe poder transmitirlo.

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1ACIDOS NUCLEICOS ADN Y ARN