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TEMA 7 : ÁCIDOS NUCLEICOS : ESTRUCTURA QUÍMICA. CONFORMACIÓN DEL ADN. EL ADN COMO PORTADOR DE INFORMACIÓN : EL CÓDIGO GENÉTICO.

1. INTRODUCCIÓN

Los ácidos nucleicos son dos : El ADN ( Ácido Desoxirribonucleico ) y el ARN ( Ácido Ribonucleico ), y son moléculas que desempeñan funciones muy importantes en los seres vivos, ya que contienen la información que permite a los organismos disponer de lo necesario para desarrollar sus ciclos biológicos, desde su nacimiento hasta su muerte. Además no sólo cuentan con el mensaje genético, es decir, no sólo tienen los genes, sino que también cuentan con las instrucciones precisas para su lectura.

2. ESTRUCTURA QUÍMICA DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS

Los ácidos nucleicos están compuestos por Carbono, Hidrógeno, Oxígeno, Nitrógeno y Fósforo, y al igual que los aminoácidos forman las proteínas, los nucleótidos forman los ácidos nucleicos. Pero a diferencia de los aminoácidos, los nucleótidos son a su vez moléculas complejas formadas a su vez por otras por tres clases de moléculas : 1) Una azúcar ( pentosa ). 2) Una base nitrogenada. 3) Una molécula de Ácido Ortofosfórico. Es decir al hidrolizar un ácido nucleico obtenemos nucleótidos, los cuales al hidrolizarlos totalmente obtenemos estos tres tipos de compuestos. 1) EL AZÚCAR ( PENTOSA ) : Las pentosas que forman los ácidos nucleicos pueden ser de dos tipos : a) β-D-Ribofuranosa : Forma parte del ARN. b) β-D-2´-Desoxirribofuranosa : Forma parte del ADN. Hay que destacar que para numerar las pentosas que forman parte de los nucleótidos se pone el número del carbono correspondiente seguido del signo prima ( ´ ), para distinguir su numeración de la numeración de los carbonos de las bases nitrogenadas. 2) BASES NITROGENADAS : Se llaman así porque en sus moléculas hay zonas donde se localizan pares de electrones no compartidos capaces de atraer protones, lo que les da un cierto carácter básico. Las bases nitrogenadas pueden ser de dos tipos : a) Bases Nitrogenadas Púricas. b) Bases Nitrogenadas Pirimidínicas.

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a) Bases Nitrogenadas Púricas : Derivan de la Purinas y son dos : La Adenina ( A ) y la Guanina ( G ), y estas dos bases nitrogenadas se encuentran tanto en el ADN como en el ARN. b) Bases Nitrogenadas Pirimidínicas : Derivan de la Pirimidina, y son tres : La Citosina (C ), la Timina ( T ), y el Uracilo ( U ). La Citosina se encuentra en el ADN y en el ARN; la Timina ( T ) se encuentra SÓLO en el ADN; y el Uracilo se encuentra SÓLO en el ARN. Además, aparte de estas cinco bases que son las normales que encontramos en los dos ácidos nucleicos, podemos encontrar otras bases nitrogenadas ( como veremos más adelante ) que se llaman bases nitrogenadas secundarias y que suelen ser formas metiladas de estas 5 bases principales.

LOS NUCLEÓSIDOS Están formados por la unión de una pentosa y una base nitrogenada mediante un enlace N-GLICOSÍDICO entre el carbono 1’ de la pentosa y el nitrógeno 1 de las bases Pirimidínicas o el nitrógeno 9 de las bases púricas. Si la pentosa que forma el nucleósido es la β-D-Ribofuranosa (β- D-Ribosa ) al nucleósido se le llama RIBONUCLEÓSIDO porque forma parte del ARN ; en cambio

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si la pentosa es la β-D-2’-Desoxirribofuranosa (β-D-2’-Desoxirribosa ) al nucleósido se le llama DESOXIRRIBONUCLEÓSIDO porque forma parte del ADN.

LOS NUCLEÓTIDOS Se forman por la unión de un nucleósido y un ácido Ortofosfórico. El ácido Ortofosfórico se une a la pentosa del nucleósido en su carbono 2’, o en su carbono 3’, o en su carbono 5’. El enlace entre la pentosa y el ácido Ortofosfórico es de tipo éster y como interviene un ácido fosfórico el enlace se llama enlace FOSFOÉSTER.

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Los nucleótidos además de formar parte de los ácidos nucleicos tienen otras funciones : a. Son portadores de energía química, como por ejemplo el ATP, el GTP, el CTP... b. Son componentes de cofactores de enzimas como por ejemplo el Coenzima A. c. Son intermediarios de la comunicación de las células como por ejemplo los AMP cíclicos que actúan en el interior de la célula provocando cambios adaptativos en ella. RESUMEN MUY IMPORTANTE : 1. NUCLEÓSIDO : BASE NITROGENADA + PENTOSA : • Ribonucleósido : Si la pentosa es la Ribosa . No llena la base nitrogenada

Timina. Forma parte del ácido nucleico ARN. • Desoxirribonucleósido : Si la pentosa es la Desoxirribosa. No lleva Uracilo.

Forma parte del ácido nucleico ADN. 2. NUCLEÓTIDO : BASE + PENTOSA + ÁCIDO ORTOFOSFÓRICO , o lo que es lo mismo : NUCLEÓSIDO + ÁCIDO ORTOFOSFÓRICO. • Ribonucleótido : Si la pentosa es la Ribosa. Forma parte del ARN. No lleva

Timina. • Desoxirribonucléotido : Si la pentosa es la Desoxirribosa. Forma parte del ADN.

No lleva Uracilo.

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POLINUCLEÓTIDOS Son la unión de muchos nucleótidos, de manera que se une el grupo fosfato de un nucleótido con la pentosa de otro nucleótido. : El grupo 5’ de un nucleótido se une al grupo alcohol 3’ del siguiente nucleótido por un enlace FOSFODIÉSTER, liberándose una molécula de agua. En la cadena, el extremo 5’ tiene un grupo fosfato libre, y el extremo 3’ tiene libre el grupo OH del carbono 3’ de la pentosa. Ej : 5’ P-GGCCTATAT-OH 3’.

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3. EL ADN

Es la molécula de la herencia. Las bases nitrogenadas que lo forman son la A, G, C, T (por lo tanto como ya sabéis el ADN no tiene URACILO ). Las bases nitrogenadas son las que llevan la información genética, mientras que los ácidos fosfóricos y las Desoxirribosas tiene misión estructural.

• FUNCIONES BIOLÓGICAS DEL ADN Desempeña dos funciones muy importantes en los seres vivos : 1. LOS GENES DE LOS CROMOSOMAS ESTÁN FORMADOS POR ADN, y los genes llevan la información necesaria que permite que se sinteticen todas las proteínas del organismo, por lo tanto el ADN es el que lleva la información para la síntesis de todas las proteínas. Esta información que lleva el ADN se llama CÓDIGO GENÉTICO y este código genético debe descodificarse para que la célula lo pueda utilizar, y este proceso de descodificación se realiza en dos fases : 1) Primera fase o fase de Transcripción : La célula copia la información de las cadenas de ADN y hace una copia que es una cadena de ARN mensajero ( ARNm ). 2) Segunda fase o fase de Traducción : La información que lleva ese ARNm es captada por los ribosomas y se van uniendo aminoácidos para formar las distintas proteínas.

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De manera que podemos hablar del llamado DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR :

ADN TRANSCRIPCIÓN ARNM TRADUCCIÓN PROTEÍNAS 2. LA SEGUNDA FUNCIÓN ES LA AUTODUPLICACIÓN O REPLICACIÓN : Cada molécula de ADN origina dos copias idénticas a la original, y gracias a esta propiedad del ADN, cada célula antes de dividirse, hace una copia de su ADN, y así cada célula hija tiene la misma información genética que la célula madre, y así la transmisión genética se transmite de generación en generación.

• TIPOS DE ADN 1) ADN MONOCATENARIO ( de una sola cadena o hebra ) : Puede ser : a) Lineal : Ej : En los Parvovirus. b) Circular : Ej : φ-x-174. 2) ADN BICATENARIO ( de dos hebras o cadenas ) : Puede ser : a) Lineal : Como en algunos virus, y como el ADN que está en el interior del núcleo de las células eucariotas. b) Circular : Como el que hay en las mitocondrias, en los cloroplastos, en bacterias y en algunos virus.

• ESTRUCTURA BIOLÓGICA DEL ADN : LA NATURALEZA DEL MATERIAL HEREDITARIO

1) La primera evidencia que se tiene sobre la estructura o naturaleza del ADN fue dada por GRIFFITH en 1944. Griffith era un médico que estudiaba las causas que producía la neumonía provocada por la infección de la bacteria Streptoccocus pneumoniae. Griffith aisló dos cepas de esta bacteria : a) CEPA S : Las bacterias de esta cepa tenían aspecto liso ya que estaban recubiertas de una cápsula. Además esta cápsula les hacían ser virulentas y por lo tanto mortales para los ratones. b) CEPA R : Tenían aspecto rugoso, ya que no poseían cápsula, y por lo tanto no eran mortales para los ratones. Una vez observado esto, Griffith realizó el siguiente experimento : 1) Inyectó bacterias S a ratones : Los ratones enfermaban y morían, ya que estas bacterias como dijimos antes tienen cápsula por lo que no pueden ser destruidas por el sistema inmune y por lo tanto pueden reproducirse. Además cuando Griffith estudió los ratones muertos recuperó bacterias S vivas. 2) Inyectó a los ratones bacterias S muertas por calor y vio que los ratones vivían. 3) Inyectó a los ratones bacterias R vivas y vio que los ratones vivían ya que las defensas de los ratones mataban a las bacterias al no poseer éstas cápsulas. 4) Inyectó una mezcla de bacterias S muertas y bacterias R vivas : Los ratones enfermaron y murieron, y además obtuvo de los cadáveres bacterias S vivas. ¿ CÓMO SE EXPLICA ESTO ? La explicación dada por Griffith fue que debe existir algún factor transformante presente en las bacterias S muertas, y que este factor había pasado a las bacterias R vivas y las convirtió en S, y por lo tanto en virulentas y mortales.

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2) Más tarde AVERY Y COLABORADORES repitieron el experimento realizado por Griffith e identificaron el factor transformante : a) Extrajeron el ADN de las bacterias virulentas muertas por calor eliminando las proteínas hasta donde les fue posible para obtener el máximo de ADN puro. b) Añadieron el ADN puro a las bacterias R no virulentas y el resultado fue que éstas se convirtieron en S ya que eran capaces de formar cápsula, y por lo tanto en virulentas y mortales. La conclusión de Avery fue la siguiente : “ El ADN de las bacterias S penetra en las bacterias R, de manera que el ADN de las S entra en el ADN de las R, y a partir de aquí éstas ya son capaces de producir cápsula y ser S . Además las generaciones de bacterias transformadas en S seguían produciendo cápsula . POR LO TANTO EL ADN ES EL PORTADOR DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA, LA CUAL SE TRANSMITE DE GENERACIÓN EN GENERACIÓN “.

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3) Más tarde CHARGAFF Y COLABORADORES estudiaron los componentes del ADN y emitieron los siguientes resultados : a) La composición de bases de un ADN varía de una especie a otra. b) La composición de bases nitrogenadas de un ADN no varía con la edad del organismo, ni con su estado nutricional, ni con las variaciones del ambiente. c) Los ADN de tejidos diferentes de un mismo organismo tienen la misma composición de bases nitrogenadas. d) En todos los ADN bicatenarios o de doble cadena la cantidad de Adenina es igual a la cantidad de Timina ( [ A ] = [ T ] ). e) De la misma manera se puede deducir que la concentración de Citosina es igual a la concentración de Guanina ( [ C ] = [ G ] ). f) De 3.4. y de 3.5. se deduce que : A/T = 1, y que C/G = 1 g) Que en los ADN [ A+T ] ≠ [ C+G ], pero [ A+G ] = [ C+T ]. Es decir la concentración de bases púricas es igual a la concentración de bases pirimidínicas.

4) Posteriormente Franklin y Wilkins por análisis de difracción de rayos X observaron que el ADN tenía una estructura fibrilar de de 20 A0de diámetro, en la que se repetían ciertas unidades cada 3,4A0, y que había otra repetición mayor cada 3,4 A0.

5) Basándose en todos estos datos Watson y Crick indicaron como vamos a pasar a ver que LA MOLÉCULA DE ADN PRESENTA UNA ESTRUCTURA HELICOIDAL , LA CUAL ESTÁ FORMADA POR DOS CADENAS ( = HEBRAS ) DE POLINUCLEÓTIDOS ANTIPARALELAS.

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• ESTRUCTURAS DEL ADN

ESTRUCTURA PRIMARIA : Al igual que las proteínas en las que la estructura primaria venía dad por el orden o secuencia de los aminoácidos, en el ADN la estructura primaria viene dada por el orden en que van colocados los nucleótidos en la hebra o cadena de dicho ADN.

ESTRUCTURA SECUNDARIA ( LA DOBLE HÉLICE DE WATSON Y CRICK ): Mediante estudios de Difracción de moléculas de ADN, Watson y Crick propusieron un modelo de estructura secundaria del ADN, del cual sus características más importantes son : 1. El ADN está compuesto por dos cadenas helicoidales de polinucleótidos enrolladas a lo largo de un eje común, siendo esta hélice de forma dextrógira (es decir, la hélice que forma es de izquierda a derecha ).

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2. Las bases nitrogenadas están en el interior de la hélice ( son hidrófobas ), mientras que el ácido fosfórico y la Desoxirribosa están en el exterior ( son hidrófilas ). 3. Las dos cadenas permanecen unidas por puentes de hidrógeno que se produce entre pares de bases complementarias, de manera que la Adenina se empareja con la Timina por dos enlaces por puente de hidrógeno, mientras que la Guanina se empareja con la Citosina por tres enlaces por puente de hidrógeno. 4. La secuencia de bases es la que lleva la información genética. 5. Las dos cadenas o hebras de ADN son ANTIPARALELAS y COMPLEMENTARIAS , de manera que una va en sentido 5’ → 3’ , y la otra va en sentido 3’ → 5’ ( como por ejemplo una autopista : Dos carriles con la misma dirección pero distinto sentido), y ambas cadenas se enrollan de tal manera que para separarlas habría que girarlas en sentido opuesto al de su formación ( este enrollamiento se llama enrollamiento PLECTONÉMICO ).

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6. El diámetro de la hélice es de 20 Aº ( = 2 nm ). Cada 0,34 nm se encuentra un par de bases complementarias, y cada 34 nm la hélice da un giro completo.

NOTA : 1 Aº = 10-10 metros = 0,1 nm Esta estructura dada por Watson y Crick se conoce como forma B del ADN que es la forma más estable de todas, pero también existen otras formas del ADN como son la forma A y la Z. VÍDEO SOBRE LA ESTRUCTURA DEL ADN

• SUPERENROLLAMIENTO DEL ADN EN LAS CÉLULAS EUCARIOTAS 1) PRIMEL NIVEL DE EMPAQUETAMIENTO DEL ADN ( ESTRUCTURA 3º ) Como el propio nombre indica superenrrollar es enrollar algo que ya está enrollado : Lógicamente, dado que el ADN tiene una gran longitud tiene que existir un plegamiento de éste que permite que se adapte al volumen de las células, y este plegamiento o superenrrollamiento del ADN es lo que va a dar lugar a los NUCLEOSOMAS y en consecuencia al COLLAR DE PERLAS que consiste en lo siguiente : En células eucariotas que no esté en procesos de división celular el ADN está asociado a unas proteínas básicas que se llaman HISTONAS ( Existen 5 tipos de Histonas que son : ( H3, H4, H2A, H2B y H1 ), con proteínas ácidas y con ARN, y todo ello forma la llamada molécula de CROMATINA. Nosotros en este curso sólo estudiaremos la asociación de ADN con las Histonas : Por lo tanto la cromatina está formada por los nucleosomas que son estructuras donde el ADN se asocia a OCTÁMEROS DE HISTONAS, de manera que cada nucleosoma se asocian 8 Histonas con el ADN, y en concreto : 2H3, 2H4, 2H2A,y 2H2B. El ADN rodea a las 8 histonas como podemos ver en la figura y queda por unos 146 pares de bases nitrogenadas ; el resto del ADN hasta los 200 pares de bases nitrogenadas forman el

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llamado ADN DE CONEXIÓN O LINKER que como su propio nombre indica es el ADN que hay entre dos nucleosomas seguidos. Aparte la histona H1 se asocia por fuera de cada nucleosoma, y el conjunto de nucleosomas como podemos ver también en la figura forma el llamado COLLAR DE PERLAS. Todo esto da lugar a la fibra de cromatina de 100 Aº de grosor. PARTÍCULA NUCLEAR = OCTÁMERO DE HISTONAS + ADN CENTRAL. NUCLEOSOMA = PARTÍCULA NUCLEAR + ADN DE CONEXIÓN. CROMATOSOMA = NUCLEOSOMA + H1.

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La Histona H1 no es imprescindible, por ejemplo en aves es sustituida por la H5, pero si la H1 está, implica que el ADN se condensa más. Por otra parte, en los espermatozoides, el ADN no se une a las histonas, sino que se une a otras proteínas que se llaman PROTAMINAS. Las protaminas son más pequeñas que las histonas y más básicas, con lo que la atracción entre ellas y el ADN es más fuerte por lo que el empaquetamiento es mayor y esto favorece la movilidad del espermatozoide. Esta unión del ADN a las protaminas se llama estructura cristalina. 2)NIVELES SUPERIORES DE EMPAQUETAMIENTO DEL ADN : El segundo nivel de empaquetamiento es el solenoide y que consiste en que las Histonas H1 se agrupan y se forman grupos de 6 nucleosomas por cada vuelta del solenoide.

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Con este segundo empaquetamiento se forma una fibra de cromatina de 300 Aº de grosor, de manera que hasta aquí sólo hemos conseguido reducir entre 35 y 40 veces la longitud de la fibra del ADN, pero el grado de empaquetamiento del ADN en el núcleo es del orden de 100 a 1000 veces, y en los cromosomas es de casi 10.000 veces. Hoy en día no se conoce exactamente como se produce los sucesivos empaquetamientos del ADN, pero se habla de DOMINIOS ESTRUCTURALES EN FORMA DE BUCLES ( TERCER NIVEL DE EMPAQUETAMIENTO ), de manera que la fibra de 300 Aº forma una serie de bucles ; además hay autores que consideran que en el cromosoma existe un eje de NO HISTÓNICAS sobre el que se anclan los bucles y este eje recibe el nombre de ARMAZÓN CENTRAL O ANDAMIO. Además estos bucles se encuentran enrollados sobre sí mismos, de tal manera que se llega a un grosor de la fibra de cromatina de 600 Aº. En 1990 se propuso que cada 6 bucles se formaba una estructura retorcida llamada ROSETA, y cada 30 ROSETAS seguidas se formaba UN RODILLO ( 4º NIVEL DE EMPAQUETAMIENTO ). EL QUINTO Y ÚLTIMO NIVEL DE EMPAQUETAMIENTO es el CROMOSOMA, el cual estaría formado por la sucesión de RODILLOS. VÍDEO SOBRE EL SUPERENRROLAMIENTO DEL ADN

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• EL ADN BACTERIANO El ADN bacteriano es doble y circular y se compacta formando unas estructuras que se llaman NUCLEOIDES. El ADN bacteriano está asociado a proteínas no histónicas y no forma nucleosomas. Además es circular al contrario que el ADN de las células eucariotas que es lineal.

• LA DESNATURALIZACIÓN DEL ADN Si una disolución con ADN se calienta lo suficiente, se rompen los enlaces de hidrógeno que hay formados entre las bases nitrogenadas, de manera que se separan las dos cadenas ( Temperatura de Fusión : Es la temperatura a la cual el 50% de las cadenas están separadas ). Este proceso se conoce como desnaturalización del ADN, y al igual que como vimos en las proteínas, la desnaturalización del ADN también se puede conseguir variando el pH, o por ejemplo por concentraciones salinas altas. Una vez se vuelven a estabilizar las condiciones primitivas, el ADN puede volver a renaturalizarse,

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de manera que las dos cadenas vuelven a unirse por enlaces por puente de hidrógeno entre las bases complementarias. Como nota aparte, supongamos que en un medio tuviésemos distintas cadenas de ADN de distintas especies en el medio, entonces se podrían formar ADN híbridos entre cadenas complementarias. Bueno, pues este es el proceso que se utiliza para estudiar el parentesco entre las especies ya que a mayor porcentaje de hibridación implica mayor proximidad entre las especies. Un ejemplo puede ser el DNA humano y el DNA de ratón que hibridan en un 25%.

4. EL ARN

Es el segundo tipo de ácido nucleico, y sus principales diferencias con el ADN son : 1) Presenta β-D-Ribofuranosa. 2) No presenta la base Timina, pero sí la base Uracilo. Las otras bases nitrogenadas : Adenina, Guanina y Citosina son comunes con el ADN 3) La molécula de ARN es más corta que la del ADN. 4) Salvo excepciones, no forma cadenas dobles ya que el OH del carbono 2´ de la ribosa lo dificulta, aunque puede aparecer apareamiento dentro de la cadena por ser complementarias sus bases. Un excepción a esto, son los RETROVIRUS que sí tienen ARN de doble cadena o bicatenarios ( como por ejemplo el V.I.H. : Virus de inmunodeficiencia Humana o virus del S.I.D.A. ).

• FUNCIONES DEL ARN Su principal función es la de transportar la información genética desde el ADN hasta el ribosoma ya que la secuencia de bases de una zona del ADN se copia en una secuencia de bases complementarias de ARN mediante un proceso que se llama Transcripción (recordar el dogma central de la Biología molecular que vimos en las funciones del ADN), es decir a partir de una zona del ADN se forma una cadena de ARN que va hasta el ribosoma donde se formará la proteína por un proceso que se llama Traducción ( en el tema siguiente veremos con más detalle estos dos procesos ).

• TIPOS DE ARN Son tres : 1) ARN MENSAJERO ( ARNM ). 2) ARN DE TRANSFERENCIA O TRANSFERENTE ( ARNT ). 3) ARN RIBOSOMAL ( ARNR ).

1. ARN MENSAJERO ( ARNM ) Representa del 3-5% del total del ARN. Forma cadenas cortas y lineales. El ARNm se forma en el núcleo de la célula, sale a través de los poros nucleares al citoplasma celular y se asocia a los ribosomas para actuar como molde de la secuencia de aminoácidos de las cadenas polipeptídicas. Cuando el ARNm lleva información para un solo péptido se llama MONOCISTRÓNICO, en cambio si lleva información para dos o más péptidos se llama POLICISTRÓNICO (En las células eucariotas suele ser Monocistrónico : El término CISTRÓN se refiere a un gen ).

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2. ARN DE TRANSFERENCIA ( ARNT ) Representa aproximadamente un 15% del total del ARN. Consta de una sola cadena o hebra pero tiene algunas zonas con estructuras secundarias gracias a los enlaces por puente de hidrógeno entre pares de bases complementarias lo que da lugar a los llamados bucles o lazos. Sus características más importantes son : 1) Contiene entre 73-93 nucleótidos 2) Contiene muchas bases poco comunes que suelen ser derivadas metiladas o dimetiladas de las bases A, U, C, G. 3) El extremo 5’ está fosforilado, siendo generalmente PG ( ver dibujo ). 4) La secuencia de bases del extremo 3’ es CCA. 5) El aminoácido se une al extremo hidroxilo 3’. 6) Alrededor de la mitad de los nucleótidos en el ARNt tienen bases apareadas para formar dobles hélices. Sólo 5 grupos de bases no están emparejadas : a. La región terminal 3’ ( CCA ). b. El brazo TΨC ( Ribotimidina -Pseudouracilo-Citosina ). c. El brazo adicional. d. E brazo DHU ( contiene varios residuos de Dihidrouracilo ). e. El lazo anticodón el cual consta de 7 bases nitrogenadas con la siguiente secuencia :

5’-Pirimidina-Pirimidina-X-Y-Z-Púrica modificada-Base variable-3’ Siendo X-Y-Z el Anticodón.7. Tridimensionalmente, el ARNt tiene forma de L invertida.

La función del ARNt es captar aminoácidos en el citoplasma de la célula, de manera que se une a ellos ( el aminoácido se une con el ARNt en el extremo 3’ de éste ), los lleva hasta el ribosoma y los coloca en el lugar adecuado para acoplarlos al correspondiente ARNm.

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3. EL ARN RIBOSOMAL ( ARNR ) Es el más abundante de todos los ARN, ya que constituye el 80% de todo el ARN que hay en la célula. Posee las cuatro bases principales ( A, U, G y C ), además alguna de estas bases nitrogenadas principales pueden estar metiladas y como el ARNt puede presentar zonas de doble hélice. Se encuentra asociado a proteínas como veremos cuando demos la célula formando los ribosomas. Hay diversos tipos de ARNr y para diferenciarlos se utiliza el Coeficiente de Sedimentación, cuyo valor se expresa en Unidades Svedberg ( S ).

5. EL CÓDIGO GENÉTICO : CARACTERÍSTICAS

Watson y Crick señalaron que la secuencia de nucleótidos del ADN especificaba la secuencia de aminoácidos de una proteína, y como consecuencia de esto tendría que existir alguna clave que descodificara la secuencia de nucleótidos. El descifrado del código genético se inició con Severo Ochoa, el cual utilizó un enzima descubierto por él ( ese enzima era el polinucleótido fosforilasa ). Este enzima unía ribonucleótidos, y de esta manera obtenía Polirribonucleótidos ( recordar que los ribonucleótidos forman parte del ARN ) formados sólo por una base nitrogenada. Luego colocó estos ribonucleótidos en presencia de distintos aminoácidos, y fue mirando que cada polipeptídica sintetizaban. Así por ejemplo, el Poliuracilo ( Poli U ) da lugar a un péptido formado sólo por el aminoácido Fenilalalanina ( Phe ); es decir las Bases UUUUUU....... formaban péptidos formados solo por el aminoácido Fenilalanina.

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De manera que quedó claro que el codón UUU era para el aminoácido Fenilalanina. Más tarde, con experiencias similares para el resto de nucleótidos y con técnicas de marcado radioactivo de aminoácidos se pudo descifrar el código genético. El código genético está formado por 64 codones, y a su vez cada codón está formado por tres bases nitrogenadas, bastando las dos primeras para especificar el aminoácido. ES DECIR CADA 3 BASES NITROGENADAS CORRESPONDE UN AMINOÁCIDO, y como el código genético tiene 64 codones, y aminoácidos hay 20, esto quiere decir que habrá codones que sirvan para más de un aminoácido, por lo que se dice que el código genético es degenerado.

• CARACTERÍSTICAS DEL CÓDIGO GENÉTICO 1. Es universal, excepto en mitocondrias, es decir, todos los seres vivos presentan el

mismo. Por ejemplo AGA o AGG en mitocondrias indica el final de la traducción, en cambio para las célula codifica para el aminoácido Arginina, o UGA en mitocondrias codifica para el aminoácido Triptofano en cambio para la célula es señal de paro o final de la traducción.

2. Posee disposición lineal, es decir cada 3 nucleótidos ( cada 3 bases nitrogenadas ) corresponde un aminoácido, con ausencia de comas, espacios...

3. Existe un codón de iniciación ( AUG ), el cual codifica para el aminoácido Met y tres codones de terminación para la síntesis de proteínas ( UAG, UAA, UGA ) . Los codones de terminación también se llaman de paro o de stop.

Nota : Cuando en el ARNm hay una zona grande sin codón de terminación generalmente esta zona corresponde a genes que codifican para proteínas ( esta zona puede tener 500 codones o más ). Cada codón del ARNm aparea con un ARNt que lleva el anticodón complementario y que a su vez lleva el aminoácido específico. 4. El Código genético es degenerado, ya que exceptuando el aminoácido Triptofano (Trp) y el aminoácido Metionina ( Met ), existen dos o más codones para cada aminoácido ( por ejemplo el aminoácido Leucina ( Leu ) posee 6 codones que codifican para él ... ). EL DESCIFRADO DEL CÓDIGO GENÉTICO SE CONSIDERA COMO EL MAYOR DESCUBRIMIENTO DE LOS AÑOS 60. ESTE ENLACE TE LLEVARÁ A LA PÁGINA DEL COLEGIO DONDE PUEDES DESCARGAR LA PRESENTACIÓN EN POWER POINT DE ESTE TEMA