Ácidos nucleicos: estructuras, formación y proteínas

Rodrigo Ricardo Publicado el 31 mayo, 2021 5 minutos y 3 segundos de lectura

Relación entre proteínas y ácidos nucleicos

El ácido desoxirribonucleico (ADN) contiene el material genético que codifica los genes que necesita la célula. El ADN también se usa para crear otras células, como ocurre durante la mitosis, o para crear una nueva individual, como ocurre cuando se combinan células germinales masculinas y femeninas que contienen ADN. El ADN está compuesto por cuatro nucleótidos:

  • Adenina (A)
  • Guanina (G)
  • Citosina (C)
  • Timina (T)

En el ADN, A se vinculará con T y C se vinculará con G.

La transcripción es el proceso por el cual el ADN se convierte en ácido ribonucleico mensajero (ARNm) a través de la ARN polimerasa. El ARNm refleja el ADN, excepto por un cambio: las Ts se convierten en uracilo (U) en el ARNm. Para generar una proteína, el ARNm se traduce en el citoplasma a una proteína. La traducción depende de un codón triplete degenerativoen que tres nucleótidos codificarán un solo aminoácido. La designación degenerativa indica que más de un codón triplete puede codificar un solo aminoácido, ya que este método produciría 64 combinaciones y solo hay 20 aminoácidos. Después de la región promotora, todos los genes llevan un codón de inicio (ATG en el ADN, AUG en el ARNm) que codifica la metionina. En el extremo 3 ‘del ADN, puede haber uno de los cuatro posibles codones de parada que le permiten a la maquinaria enzimática saber dónde finalizar la traducción. Los ARN de transferencia (ARNt) llevan el aminoácido apropiado al sitio de elongación.

Este diagrama muestra cómo tres pares de bases (un codón) codifican aminoácidos individuales.
aminoácidos

Estructura de ADN y ARN

El ADN y el ARN tienen una estructura química similar. Ambos se dividen en cuatro niveles de estructura química: primario, secundario, terciario y cuaternario.

La estructura primaria del ADN o ARN son nucleótidos unidos con enlaces fosfodiéster. Cada nucleótido consta de tres componentes:

  • Base nitrogenada (adenina, guanina, citosina o timina-ADN / uracilo-ARN)
  • Azúcar de 5 carbonos (desoxirribosa para el ADN o ribosa para el ARN)
  • Uno o más grupos fosfato

La adenina y la guanina tienen una estructura de purina, mientras que la citosina, la timina y el uracilo son pirimidinas. Los primeros forman un enlace glicosídico entre su nitrógeno 9 y su grupo 1-OH, mientras que los últimos lo forman entre su nitrógeno 1 y su grupo 1-OH. Para todas las bases, un grupo fosfato forma un enlace éster con la desoxirribosa o el azúcar ribosa. Los átomos de oxígeno y nitrógeno que forman la columna vertebral determinan la polaridad del ADN. Los enlaces fosfodiéster entre los carbonos 5 ‘y 3’ dan como resultado la formación de ácidos nucleicos, que es el orden de nucleótidos desde el extremo 5 ‘al 3’, como 5 ‘TAGG 3’ para el ADN, que equivale a 5 ‘UAGG 3’ para ARN. El ADN es de doble hebra y la hebra antisentido tendrá la base correspondiente que empareja los enlaces para la hebra con sentido. Por ejemplo, la hebra antisentido de TAGG es ATCC.

En áreas que están enriquecidas por islas CpG (muchas Cs y Gs), las citosinas en tales áreas pueden sufrir metilación del ADN donde se agrega un grupo metilo a este nucleótido. Si esto ocurre en una región promotora, puede suprimir la transcripción. Este cambio químico es reversible y, por lo tanto, se considera un cambio epigenético , es decir, en el ADN o por encima de él.

La estructura secundaria del ADN se produce debido a interacciones entre bases o cómo se unen las hebras. Las dos hebras de ADN están unidas por enlaces de hidrógeno con los nucleótidos de una hebra emparejados con nucleótidos complementarios de la otra hebra. Esta unión da como resultado la forma general que asumen los ácidos nucleicos. Las purinas se emparejan con pirimidinas, de modo que G se empareja con C y A se empareja con T o U para el ARN. Este emparejamiento de bases da como resultado la clásica doble hélice del ADN. La estructura secundaria del ARN está compuesta por una sola cadena de polinucleótidos, pero el apareamiento de bases puede ocurrir debido al plegamiento del ARN en regiones complementarias. Esta conformación da como resultado regiones monocatenarias y bicatenarias dentro de la misma molécula de ARN.

La estructura terciaria se refiere a la estructura 3D del ADN basada en diferencias geométricas y estéricas, que incluyen:

  • Zurdos o diestros de la doble hélice del ADN
  • Longitud de una vuelta de hélice
  • Número de pares de bases en un solo turno
  • Diferencias de tamaño entre surcos mayores y menores

La estructura cuaternaria del ADN es la forma en que interactúa con otros compuestos químicos, incluidas las proteínas histonas y no histonas, lo que da como resultado la formación de cromatina. Para el ARN, la estructura cuaternaria está determinada por cómo interactúa con los ribosomas o espliceosomas.

Resumen de la lección

El ácido desoxirribonucleico (ADN) contiene el material genético que codifica los genes que necesita la célula. El ADN también se utiliza para crear otras células, como ocurre durante la mitosis, o para crear una nueva individual, como ocurre cuando las células germinales masculinas y femeninas se combinan. El ADN está compuesto por cuatro nucleótidos: adenina (A), guanina (G), citosina (C), timina (T). La transcripción es el proceso mediante el cual el ADN se convierte en ácido ribonucleico mensajero (ARNm) a través de la ARN polimerasa. Para generar una proteína, el ARNm se traduce en el citoplasma a una proteína.

El ADN y el ARN tienen una estructura química similar. Ambos se dividen en cuatro niveles de estructura química: primario, secundario, terciario y cuaternario.


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Rodrigo Ricardo Editor y fundador