Por: Equipo editor
Recordemos que…
Los ácidos nucleicos son moléculas fibrilares gigantes, no ramificadas, que desempeñan funciones biológicas trascendentales en todos los seres vivos, ya que contienen la información genética codificada que permite a los organismos disponer de lo necesario para desarrollar sus ciclos biológicos, desde su nacimiento hasta su muerte y no solo cuentan con el mensaje genético o genes, sino también con las instrucciones para su lectura.
Para su entendimiento, iremos describiendo las estructuras y componentes desde las más simples hasta las más complejas, es decir, la conformación de los ácidos nucleicos en seres vivos y en el ser humano.
Tipos de ácidos nucleicos
Como se mencionó, la unión de múltiples nucleótidos en una estructura en hilera, se conoce como ácido nucleico. De estos, dos son los más importantes en Biología:
- Ácido desoxirribonucleico (ADN)
- Ácido ribonucleico (ARN)
Ácido desoxirribonucleico (ADN)
Está constituido por macromoléculas lineales formados por la polimerización de desoxirribonucleótidos-5’-monofosfato de adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T). No existe desoxirribonucleótidos de uracilo en el ADN.
En el medio acuoso celular, los largos filamentos de ADN adoptan una estructura tridimensional. Y en una configuración espacial se pueden describir hasta cuatro niveles estructurales distintos de complejidad creciente; cada uno de ellos depende del anterior a la vez que condiciona al siguiente y se denominan, estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria.
- a) Estructura primaria
La estructura primaria del ADN está formada por largas cadenas de polinucleótidos con uniones desoxirribonucleótidos-5’-monofosfato. El enlace se produce por esterificación: el ácido fosfórico en posición 5’ de un nucleótido esterifica al -OH situado en la posición 3’ del nucleótido siguiente; de esta forma se va alargando la cadena por encadenamiento de nucleótidos en las posiciones 5’ 3’ 5’ 3’, etc., donde cada molécula de ácido fosfórico forma un puente fosfodiéster entre 2 moléculas de desoxirribosa.
De esta estructura lineal de nucleótido se desprende:
- La cadena de nucleótidos o hebra, para su estudio se le reconoce un inicio y un final. El inicio está en el sector donde está expuesto la posición 5’ de la desoxirribosa y la terminación está al otro extremo, con la posición 3’.
- Las bases nitrogenadas están orientadas en la misma dirección, es decir, como si fuera un peine.
Esto es fundamental para la estructura secundaria así como para sus demás funciones.
- b) Estructura secundaria
El modelo de Watson y Crick, conocido como el modelo de la doble hélice, pone de manifiesto que la molécula de ADN está formada por dos cadenas de polinucleótidos, enfrentados por sus bases y unidas entre sí por enlaces de H, la estructura resultante se asemeja a una escalera de mano, cuyos pasamanos corresponden a los esqueletos de polidesoxirribosa-fosfato y los peldaños son los pares de bases enfrentados entre sí.
En realidad, el conjunto se pliega sobre sí mismo por los enlaces de H (localizados en diferentes regiones de la molécula), hasta adoptar una configuración más estable, que es la doble hélice. En esta estructura destacan las siguientes características:
- La cadena polinucleotídica son antiparalelas; es decir, una se encuentra en dirección opuesta a la otra (una tiene la dirección 5’-3’, la otra posee la dirección 3’-5’).
- El enrollamiento entre las dos hebras de la doble hélice es dextrógiro y de tipo plectonímico, es decir, como si estuvieran trenzadas, lo que significa que para desenrollarlas debería girarse uno respecto a la otra. Sin embargo, en algunas ocasiones el ADN es levógiro.
- Las secuencias de bases son complementarias, pues existe una correspondencia entre las bases de ambas cadenas, de tal forma que la adenina sólo puede estar frente a la timina (y viceversa) y la guanina frente a la citosina (y viceversa). Es decir, las bases púricas que son más grandes se encuentran enfrentadas con las bases pirimídinicas más pequeñas y la unión se realiza por puentes de H entre los grupos polares de las bases; hay dos puentes de H en los enlaces A-T y tres en los pares G-C. Esta correspondencia entre las bases es la causa de que las dos cadenas de la hélice posean secuencias complementarias, por ejemplo, sí una posee la secuencias ATTGCCCGTAA, la otra cadena tendrá la secuencia TAACGGGCATT.
- c) Estructura terciaria
Corresponde al empaquetamiento del ADN en los cromosomas, donde las hebras de ADN conjuntamente con las histonas (proteínas especiales), se superenrrollan para formar los cromosomas.
- d) Estructura cuaternaria
Corresponde a la cromatina contenida en el núcleo, la cual está dispersa durante la interfase.
