Ácidos Nucleicos: Estructura, Clasificación y Funciones, Summaries of Diagnostics

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ACIDOS NUCLEICOS

DRA. CABRERA SANTIAGO FRAYDA

Definición:

 Los Ácidos Nucleicos son las biomoléculas portadoras de la información genética.  Son biopolímeros, de elevado peso molecular, formados por otras subunidades estructurales o monómeros, denominados Nucleótidos.  Desde el punto de vista químico, los ácidos nucleicos son macromoléculas formadas por polímeros lineales de nucleótidos, unidos por enlaces éster de fosfato, sin periodicidad aparente.  Son el material genético de todos los organismos, importantes para que el almacenamiento y la distribución de la información genética se lleven a cabo.  Es decir que esta clase de ácido ejerce una función muy importante en los seres vivos, puesto que gracias a ellos, los caracteres que determinan a cada individuo; ya sea su forma, tamaño, aspecto, entre otros, se pueden transmitir de padres a hijos.

 Los ácidos nucleicos están formados por largas cadenas de nucleótidos, enlazados entre sí por el grupo fosfato.  El grupo fosfato se trata nada más y nada menos que de una molécula formada por un átomo de fosforo unido a cuatro de oxígeno.  El grado de polimerización puede llegar a ser altísimo, siendo las moléculas más grandes que se conocen, con moléculas constituidas por centenares de millones de nucleótidos en una sola estructura covalente.

 La aperiodicidad de la secuencia de nucleótidos implica la existencia de información. De hecho, sabemos que los ácidos nucleicos constituyen el depósito de información de todas las secuencias de aminoácidos de todas las proteínas de la célula. Existe una correlación entre ambas secuencias, lo que se expresa diciendo que ácidos nucleicos y proteínas son colineares; la descripción de esta correlación es lo que llamamos Código Genético, establecido de forma que a una secuencia de tres nucleótidos en un ácido nucleico corresponde un aminoácido en una proteína.

Propiedades  Por otra parte, desde el punto de vista biológico las más importantes son:  Propiedades acido-base: debido a los grupos fosfato y a las bases nitrogenadas.  Solubilidad: son solubles en agua y poco solubles en disolventes orgánicos.  Viscosidad: mayor en bicatenarios que en monocatenarios.  Densidad: Mayor en ARN que en ADN.  Absorción de luz: debido a las bases nitrogenadas.

Clasificación:

 De acuerdo a la composición química, los ácidos nucleicos se clasifican en Ácidos Desoxirribonucleicos (ADN) que se encuentran residiendo en el núcleo celular y algunos organelos, y en Ácidos Ribonucleicos (ARN) que actúan en el citoplasma.

 Además se diferencian por las bases nitrogenadas que contienen: ADN: Adenina, Guanina, Citosina y Timina. ARN: Adenina, Guanina, Citosina y Uracilo. Una última diferencia está en la estructura de las cadenas, en el ADN será una cadena doble y en el ARN es una cadena sencilla.

Bases púricas y pirimidínicas

 Las Bases Nitrogenadas son las que contienen la información genética. 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).  Como son aromáticas, tanto las bases púricas como las pirimidínicas son planas, lo cual es importante en la estructura de los ácidos nucleicos.

ADN  El ácido desoxirribonucleico o ADN es el encargado de almacenar toda la información genética usada en el desarrollo de los organismos vivos, e incluso es el responsable de la transmisión hereditaria.  El ADN se encuentra localizado de la siguiente manera:  Células eucariotas : se encuentra en los cromosomas del núcleo, las mitocondrias y los cloroplastos.  Células procariotas : ubicado en su único cromosoma y en forma de plásmidos.  Cabe resaltar que la biomolécula del ADN es la única capaz de sacar copias de sí misma, en una replicación semiconservativa, mediante la cual una de las cadenas de la doble hélice sirve de molde para la síntesis de una nueva. Esta particularidad permite la duplicación del material genético y su trasmisión durante la división celular.

ADN  Características:  Por otra parte, es de gran importancia hacer mención que el ADN cuenta con ciertas características, entre las cuales se encuentran las siguientes:  La secuencia de las bases es infinita.  Se auto-duplica.  Contiene toda la información genética y hereditaria.  Tiene una estructura de doble hélice.  Puede sufrir mutaciones.  Se forman uniones fácilmente rompibles llamadas puentes de hidrogeno.

ARN  El ácido ribonucleico está formado por una cadena de ribonucleótidos, y se encuentra presente tanto en las células eucariotas como en las procariotas, de la siguiente manera:  Células eucariotas: se encuentra en el núcleo, citoplasma, matriz mitocondrial y en el estroma de cloroplastos.  Células procariotas: se localiza unicamente en el citosol.

ARN  Características  Por otra parte, el ARN también cuenta con algunas características que lo distinguen, entre las más importantes se encuentran las siguientes:  Se trata de una sola cadena lineal y simple.  Presenta las mismas bases nitrogenadas que el ADN, solo que remplaza a la timina por el uracilo.  Es indispensable para la formación de las proteínas.  Aparecen debido a un proceso llamado transcripción.  Cuentan con 3 clasificaciones: ribosómico, mensajero y transferencia

Funciones del ARN  El ARN cumple con ciertas funciones de acuerdo a su clasificación, ya que existen varios tipos de ARN, los cuales conoceremos a continuación con sus respectivas obligaciones.  ARN mensajero (ARNm): actúa como molde y lleva la información desde el ADN hacia los ribosomas.  ARN de transferencia (ARNt): se encarga de transportar los aminoácidos hacia los ribosomas para proceder con la síntesis proteica.  ARN ribosómico (ARNr): interviene en la síntesis de proteínas en la célula, ya que recibe la información genética y traduce las proteínas.

Estructura ARN Y ADN