Diferencia entre revisiones de «Estructura de los ácidos nucleicos»
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La '''estructura de los ácidos nucleicos''' se refiere a la [[Geometría molecular|disposición tridimensional de los átomos]] de los [[ácido nucleico|ácidos nucleicos]]. Existen dos tipos principales, el [[ADN]] y el [[ARN]]; ambos son [[Polímero|polímeros]] de [[Nucleótido|nucleótidos]], es decir, [[Polinucleótido|polinucleótidos]]. Si bien su composición química es muy similar, existen diferencias entre sus estructuras, que les permiten funciones diversas, tales como contener la información de la [[herencia genética]], la [[biosíntesis de proteínas]] o la [[regulación de la expresión génica]]. Cuanto más complejas son sus estructuras, más diferentes y específicas son sus funciones biológicas. |
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La estructura de los ácidos nucleicos se divide en cuatro niveles diferentes: primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria. |
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Revisión del 22:04 22 ago 2024
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La estructura de los ácidos nucleicos se refiere a la disposición tridimensional de los átomos de los ácidos nucleicos. Existen dos tipos principales, el ADN y el ARN; ambos son polímeros de nucleótidos, es decir, polinucleótidos. Si bien su composición química es muy similar, existen diferencias entre sus estructuras, que les permiten funciones diversas, tales como contener la información de la herencia genética, la biosíntesis de proteínas o la regulación de la expresión génica. Cuanto más complejas son sus estructuras, más diferentes y específicas son sus funciones biológicas.
Contribuyen a la estabilidad y complejidad de la estructura de los ácidos nucleicos, no solo enlaces covalentes, sino también puentes de hidrógeno, interacciones iónicas y fuerzas de Van der Waals. Estas fuerzas permiten la aparición de elementos estructurales únicos en los ácidos nucleicos, como los bucles en horquilla, las dobles o triples hélices, los palíndromos o la formación de híbridos ADN-ARN. La biología estructural es la disciplina científica que estudia la determinación de estructuras, mediante métodos como la cristalografía de rayos X, la espectroscopía de resonancia magnética nuclear o la criomicroscopía electrónica.
La estructura de los ácidos nucleicos se divide en cuatro niveles diferentes: primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria.
Estructura primaria
La estructura primaria consiste en una secuencia lineal de nucleótidos, unidos entre sí por enlaces fosfodiéster. Cada nucleótido se compone de:[1]
- Una base nitrogenada, que puede ser cualquiera de las siguientes:
- Una pentosa, que puede ser:
- Desoxirribosa (En el ADN)
- Ribosa (En el ARN)
- Un grupo fosfato
Las bases nitrogenadas se pueden clasificar en purinas (adenina y guanina) y pirimidinas (citosina, timina y uracilo), presentando diferencias estructurales y por lo tanto, afectando a la correcta morfología de estructuras superiores. Las purinas tienen un enlace N-glicosídico entre el noveno nitrógeno y el primer hidroxilo de la pentosa, mientras que en las pirimidinas es el primer nitrógeno el que participa en el enlace. La unión de una base nitrogenada y una pentosa crea un nucleósido. Cada nucleósido se une a un grupo fosfato mediante un enlace éster entre el quinto hidróxilo de la pentosa y uno de los oxígenos del fosfato, creando un nucleótido. Si dos o más nucleótidos se unen mediante enlaces fosfodiéster entre un fosfato (extremo 5') y el tercer hidroxilo de otro (extremo 3'), se forma un dinucleótido o un polinucleótido respectivamente.[2] La secuencia de un ácido nucleico se representa siempre en el sentido 5' → 3', utilizando la siglas de las bases nitrogenadas, véase ACTG en el ADN o ACUG en el ARN. Una nomenclatura alternativa es usando las tres primeras letras de sus nombres: Ade-Cyt-Thy-Gua o Ade-Cyt-Ura-Gua.[3] Los grupo fosfato se encuentran ionizados con carga negativa en las condiciones de pH típicas del interior celular, lo cual confiere un carácter ácido a los ácidos nucleicos, puede proteger las bases nitrogenadas de la hidrólisis y permite interacciones electroestáticas con otras moléculas. Todas estas características son esenciales para la estabilidad de la estructura secundaria.
Estructura secundaria
La estructura secundaria es el conjunto de interacciones entre las bases nitrogenadas, es decir, qué partes de las cadenas están vinculados unos a otros, creando estructuras más complejas.
Estructura terciaria
La estructura terciaria se refiere a la ubicación de los átomos en el espacio tridimensional, teniendo en cuenta las limitaciones geométricas y estéricas.
Estructura cuaternaria
La estructura cuaternaria es la organización de más alto nivel de los ácidos nucleicos y se refiere a las interacciones de estos con otras moléculas. En el caso del ADN, mediante la interacción de este con proteínas histonas se forman los nucleosomas, que actúan como la unidad estructural de la cromatina.[4][5]
Por otra parte, en el caso del ARN, las estructuras cuaternarias son menos frecuentes que en ADN o proteínas. Dos ejemplos característicos de estructura cuaternaria son los ribosomas, donde el ARNr se asocia con proteínas ribosómicas,[6] y el espliceosoma, donde el ARNsn interacciona con ribonucleoproteínas.[7]
Referencias
- ↑ Saenger, W. (1984). Principles of Nucleic Acid Structure. New York: Springer-Verlag. ISBN 0-387-90762-9.
- ↑ David L. Nelson & Michael M. Cox (2018). Lehninger. Principios de bioquímica (Séptima edición). España: Ediciones Omega, S.A. ISBN 9788428216678.
- ↑ «IUPAC-IUB Commission on Biochemical Nomenclature (CBN). Abbreviations and symbols for nucleic acids, polynucleotides and their constituents. Recommendations 1970». The Biochemical Journal 120 (3): 449-454. 1970-12. ISSN 0264-6021. PMC 1179624. PMID 5499957. doi:10.1042/bj1200449. Consultado el 20 de agosto de 2024.
- ↑ Cutter, Amber R.; Hayes, Jeffrey J. (7 de octubre de 2015). «A brief review of nucleosome structure». FEBS letters 589 (20 Pt A): 2914-2922. ISSN 1873-3468. PMC 4598263. PMID 25980611. doi:10.1016/j.febslet.2015.05.016. Consultado el 19 de agosto de 2024.
- ↑ «DNA Packaging: Nucleosomes and Chromatin | Learn Science at Scitable». www.nature.com (en inglés). Consultado el 19 de agosto de 2024.
- ↑ Ben-Shem, Adam; Garreau de Loubresse, Nicolas; Melnikov, Sergey; Jenner, Lasse; Yusupova, Gulnara; Yusupov, Marat (16 de diciembre de 2011). «The structure of the eukaryotic ribosome at 3.0 Å resolution». Science (New York, N.Y.) 334 (6062): 1524-1529. ISSN 1095-9203. PMID 22096102. doi:10.1126/science.1212642. Consultado el 19 de agosto de 2024.
- ↑ Will, Cindy L.; Lührmann, Reinhard (1 de julio de 2011). «Spliceosome structure and function». Cold Spring Harbor Perspectives in Biology 3 (7): a003707. ISSN 1943-0264. PMC 3119917. PMID 21441581. doi:10.1101/cshperspect.a003707. Consultado el 19 de agosto de 2024.
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