Estructura del ADN | Una visión detallada con todos los aspectos cruciales.

Estructura del ADN | Una visión detallada con todos los aspectos cruciales.

Contenido

Estructura del ADN: conclusiones clave

  • La cadena de azúcares conectados por enlaces fosfodiéster se considera como la columna vertebral del ácido nucleico. 
  • Aunque el esqueleto de azúcar-fosfato es consistente en ADN y ARN, las bases de nucleótidos varían de un monómero a otro. 
  • Las bases de nucleótidos se derivan de purina guanina (G) y adenina (A), mientras que las otras dos de pirimidina uracilo (U, ARN solo) o timina (T, ADN solo) y citosina (C).
  • El N-1 de una pirimidina o el N-9 de una purina se conecta al C-1 del azúcar.
  • Una hebra de ADN también tiene terminales o extremos similares a un polipéptido (terminales carboxi y amino). Un extremo o terminal de la cadena de ADN tiene un 5 '- Hidroxilo libre (o un grupo 5'- hidroxilo conectado a un grupo fosfato). El terminal o extremo opuesto tiene un grupo 3 - hidroxilo. Ninguno de los extremos está ligado a otro nucleótido. 
  • El apareamiento de bases de nucleótidos tiene como resultado la disposición del ADN en una estructura helicoidal de dos hebras.
  • Erwin Chargaff propuso que las proporciones de guanina a citosina y de adenina a timina eran casi algo similar en todas las especies tomadas en consideración. 
  • El proceso de replicación se conoce como semiconservativo para el ADN.
  • Se observa una estructura de tallo-bucle simple cuando un ácido nucleico tiene secuencias complementarias dentro de la molécula y forma un apareamiento de bases intramoleculares para formar estructuras de doble hélice a partir de una sola molécula de ácido nucleico.

¿Cuál es la estructura del ADN?

El azúcar pentosa desoxirribosa está presente en la estructura del ADN (ácido desoxirribonucleico). Su prefijo desoxi demuestra que el átomo de carbono 2 'del azúcar desoxirribosa no tiene el átomo de oxígeno que está presente con la molécula de carbono 2' del azúcar ribosa (el azúcar en el ácido ribonucleico o ARN), como se muestra en la figura siguiente. Los azúcares pentosa en los ácidos nucleicos están unidos entre sí por enlaces fosfodiéster.

Figura: Estructura del azúcar de ribosa y desoxirribosa que se encuentra en el ARN y el ADN, respectivamente https://commons.wikimedia.org/wiki/File:The_difference_between_ribose_and_deoxyribose.png

En particular, el grupo 3 'hidroxilo (3 - OH) del azúcar ribosa de un nucleótido forma un enlace éster con el fosfato, este grupo fosfato también está unido al grupo 5' OH del azúcar ribosa adyacente del nucleótido vecino. La cadena de azúcares conectados por enlaces fosfodiéster se considera como la columna vertebral del ácido nucleico. 

Aunque el esqueleto de azúcar-fosfato es consistente en ADN y ARN, las bases de nucleótidos varían de un monómero a otro. 

Dos de las bases de nucleótidos se derivan de purina guanina (G) y adenina (A), mientras que las otras dos de pirimidina uracilo (U, ARN solo) o timina (T, ADN solo) y citosina (C). Para saber más sobre nucleótidos haz clic aquí

Estructura molecular del ADN

Perspectivas estructurales primarias: Los ácidos nucleicos ofrecen detalles tridimensionales sobre el emparejamiento de bases de nucleótidos, la estructura y varios otros aspectos esenciales del ADN y el ARN. 

La unidad más pequeña que comprende una base unida a un azúcar pentosa se denomina nucleósido. El ARN contiene cuatro tipos de unidades de nucleósidos, a saber:

citidina, uridina, guanosina y adenosina, mientras que las del ADN se denominan desoxicitidina, desoxiguanosina, desoxiadenosina y timidina (sí, timidina, lo escuchaste bien. Como no está presente en el ARN, no es necesario escribir desoxi como prefijo) . 

El N-1 de una pirimidina o el N-9 de una purina se conecta al C-1 del azúcar. La base nitrogenada se coloca sobre el plano del azúcar pentosa cuando el diseño se ve desde una dirección y orientación estándar; este tipo de disposición de enlaces N-glicosídicos se denomina β. 

Un nucleótido es un nucleósido que está al menos unido a un grupo fosfato a través de un enlace éster. El sitio más ampliamente reconocido de esterificación y unión del grupo fosfato suele ser el grupo C-5 OH del azúcar pentosa. 

El nucleótido nació cuando un grupo fosfato se une al C-5 del azúcar presente en el nucleósido. Por lo tanto, se conoce como 5 nucleótidos o nucleósido 5 fosfato. Digamos, por ejemplo, que el ATP se llama adenosina 5 - trifosfato y 3 - dGMP se conoce como desoxiguanosina 3 - monofosfato. 

Este nucleótido es diferente del ATP en que contiene guanina en lugar de adenina. Contiene desoxirribosa en lugar de ribosa (demostrado por el prefijo "d"). Incluye un grupo fosfato en lugar de tres. Tiene el fosfato esterificado al grupo 3 'OH en lugar de la posición 5'.

Los nucleótidos son monómeros que se conectan entre sí para sintetizar ARN y ADN. Las unidades de nucleótidos que se encuentran en el ADN son de cuatro tipos, a saber:  

desoxicitidilato, desoxiguanilato, desoxiadenilato y desoxitimidilato (o timidilato). 

Nota IMPORTANTE: El timidilato contiene desoxirribosa. Pero, el prefijo desoxi no se agrega porque los nucleótidos de timina no se encuentran o se encuentran significativamente con menos frecuencia en el ARN. 

Las abreviaturas como pACG o pApCpG significan un trinucleótido de ADN que comprende monofosfato de desoxiadenilato, monofosfato de desoxicitidilato y monofosfato de desoxiguanilato conectados por un enlace fosfodiéster, aquí "p" significa un grupo fosfato. 

El extremo 5 'normalmente tendrá un fosfato unido al grupo 5 - Hidroxilo. 

Nota IMPORTANTE: Una hebra de ADN también tiene terminales o extremos similares a un polipéptido (terminales carboxi y amino). 

Un extremo o terminal de la cadena de ADN tiene un 5 '- Hidroxilo libre (o un grupo 5'- hidroxilo conectado a un grupo fosfato). El terminal o extremo opuesto tiene un grupo 3 - hidroxilo. Ninguno de los extremos está ligado a otro nucleótido. 

Como regla general, la secuencia de bases de nucleótidos del ácido nucleico se escribe en la dirección de 5 ′ a 3 ′. 

Por tanto, la secuencia ACG muestra que el grupo 5'-hidroxilo libre está presente en el desoxiadenilato, mientras que el grupo 3; -hidroxilo libre está presente en el desoxiguanilato. Debido a esta polaridad, ACG y GCA se consideran conjuntos de secuencias diferentes.

Quién descubrió la estructura del ADN

La presencia de apareamiento de bases complementarias se encontró a través de estudios coordinados para decidir el diseño tridimensional del ADN. Rosalind Franklin y Maurice Wilkins obtuvieron imágenes de difracción de rayos X de hebras de ADN.

Figura: Imagen de difracción de rayos X del ADN https://commons.wikimedia.org/wiki/File:ABDNAxrgpj.jpg#/media/File:ABDNAxrgpj.jpg

Los atributos de estos patrones de difracción demostraron que el ADN estaba formado por dos cadenas que se envolvían entre sí en un diseño helicoidal estándar. A partir de esta y de información adicional relevante, James Watson y Francis Crick construyeron un modelo primario para el ADN que representaba el diseño de difracción y, además, fue la fuente de algunos conocimientos asombrosos sobre las propiedades estructurales del ADN. 

Estructura del ADN
Figura: Modelo de Watson y Crick de la estructura del ADN
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:DNA_scale_model.png

Los aspectos más destacados del modelo de ADN de Watson-Crick interpretado a partir de los diseños de difracción son: 

  1. Las hebras de polinucleótidos de doble hélice se enrollan alrededor de un solo eje. Las cadenas de polinucleótidos se ejecutan en formas antiparalelas o en direcciones opuestas. 
  2. La columna vertebral formada por azúcar y fosfato está presente en la superficie externa del ADN y, de esta manera, la purina y la pirimidina se colocan dentro de la doble hélice del ADN. 
  3. Las bases nitrogenadas se colocan casi perpendiculares al eje helicoidal, y los comandos subsiguientes están separados por 3.4 Å. Por lo tanto, se completa una vuelta de la estructura en espiral después de cada 34 Å. Por lo tanto, diez bases por vuelta de una hélice (34 Å por vuelta / 3.4 Å por base). Por lo tanto, se experimenta un giro de 36 grados por base (360 grados por cada giro total / 10 bases por cada giro) después de cada incorporación de base posterior. 
  4. 4. La distancia entre las dos hebras de ADN de doble hélice es de 20 Å.

Estructura y replicación del ADN

El ADN y el ARN son polímeros largos (generalmente lineales) generalmente conocidos como ácidos nucleicos, que son responsables de transferir información genética (o hereditaria) a la descendencia de los padres. Estas biomacromoléculas comprenden muchos nucleótidos conectados, cada uno compuesto por un azúcar pentosa, un grupo fosfato y una base nitrogenada. Los azúcares ribosa conectados por grupos fosfatos forman una columna vertebral común y típica del ADN. Las bases nitrogenadas presentes en el ADN son de cuatro tipos básicos. La información genética hereditaria se almacena en una secuencia de nucleótidos en la hebra de polinucleótidos (ácido nucleico).

Las bases tienen una propiedad extra excepcional: se emparejan explícitamente entre sí que se estabilizan y sedimentan mediante interacciones no covalentes como los enlaces de hidrógeno. 

El emparejamiento de bases de nucleótidos tiene como resultado la disposición del ADN en una estructura helicoidal de dos hebras. Estos pares de bases de nucleótidos dan paso a la replicación de la información hereditaria (genética) presente en la hebra de ácido nucleico molde en la hebra de ácido nucleico recién sintetizada. 

Figura: Representación esquemática de la replicación del ADN
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:0323_DNA_Replication.jpg

Aunque el ARN probablemente funcionó como material hereditario mucho antes, según la historia evolutiva, los genes de muchos virus y células están compuestos de ADN. La ADN polimerasa es responsable de sintetizar (replicar) el ADN. Estas enzimas impecablemente explícitas duplican las secuencias de nucleótidos de las plantillas de ADN con un ritmo de error de menos de 1 de cada 100 millones de bases de nucleótidos.

Estructura de doble hélice del ADN

La estructura de los ácidos nucleicos representa su capacidad para transmitir información genética como una disposición de bases de nucleótidos a lo largo de una cadena de ácido nucleico. Otra propiedad del ácido nucleico es la replicación, que es la 

Síntesis de dos duplicados de ácido nucleico a partir de una única copia utilizando como plantilla. Estas características dependen de los tipos de bases de nucleótidos que se encuentran en los ácidos nucleicos para formar un apareamiento de bases complementarias para la síntesis de un diseño helicoidal que comprende dos cadenas. Por lo tanto, la estructura de doble hélice del ADN promueve la replicación del material hereditario.

¿Cómo está preparada una construcción notablemente regular para acomodar una secuencia autoafirmativa de bases, dadas las diversas formas y tamaños de las pirimidinas y purinas? Al intentar responder a esta pregunta, Watson y Crick descubrieron que la guanina se puede combinar con la citosina y que la adenina se puede emparejar con la timina para formar un emparejamiento de bases que tiene una forma similar. 

Figura: Emparejamiento de bases nitrogenadas en el ADN https://commons.wikimedia.org/wiki/File:DNA_chemical_structure.svg

Estos pares de bases de nucleótidos se mantienen unidos por fuerzas no covalentes que son enlaces de hidrógeno. Este plan de emparejamiento de bases fue respaldado por investigaciones anteriores de la composición de bases del ADN de varias especies. 

En 1950, Erwin Chargaff propuso que las proporciones de guanina a citosina y de adenina a timina eran casi algo similar en todas las especies tomadas en consideración. 

La importancia de estas equivalencias no fue evidente hasta que se dio el modelo de Watson-Crick cuando resultó evidente que abordan un aspecto fundamental de la estructura del ADN. 

La separación de aproximadamente 3.4 Å entre los siguientes pares de bases es muy evidente en el patrón de difracción del ADN de doble hélice. 

El apilamiento de bases de nucleótidos proporciona estabilidad adicional a la estructura del ADN de forma dual.

En primer lugar, los pares de bases vecinos se atraen entre sí a través de las fuerzas de van der Waals. Sin embargo, las fuerzas de Van der Waals son mínimas, hasta tal punto que estas asociaciones contribuyen de 0.5 a 1.0 kcal por átomo por mol. 

En la doble hélice del ADN, en cualquier caso, innumerables átomos están bajo la influencia de las fuerzas de van der Waals, y el impacto neto agregado sobre estos átomos es significativo. Además, la doble hélice de ADN también se estabiliza por las interacciones hidrófobas que dan como resultado la exposición de grupos polares en la superficie de la doble hélice de ADN y grupos hidrófobos en el interior de la estructura. 

Se prefiere el apilamiento de bases en el ADN adaptándose a los anillos rígidos de cinco miembros presentes en la cadena principal de azúcar-fosfato. La naturaleza rígida de los azúcares influye tanto en las estructuras monocatenarias como en las bicatenarias del ADN.

Diferencias estructurales entre ADN y ARN

El ARN, similar al ADN, es un polímero largo y no ramificado que comprende nucleótidos conectados por enlaces fosfodiéster 3 '5'. 

El diseño covalente del ARN contrasta con el del ADN en dos aspectos. Como se mencionó anteriormente y como lo muestra su nombre, las subunidades de azúcar en el ARN son Ribosa en oposición a desoxirribosas. En segundo lugar, la ribosa contiene un grupo 2 'OH, que no está presente en la desoxirribosa. 

Figura: Imagen para ilustrar la diferencia estructural entre el ADN y el ARN
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Difference_DNA_RNA-EN.svg

Como resultado, junto con el enlace fosfodiéster 3 '5' estándar, es factible otro enlace fosfodiéster 2 '5' para el ARN. Este enlace fosfodiéster 2 '5' es significativo en la expulsión de intrones y la unión de exones para la disposición del ARNm maduro. 

El otro contraste es que una de las cuatro bases de nucleótidos que se encuentran en el ARN es el uracilo (U) en lugar de la timina (T). 

Nota IMPORTANTE: Cada enlace fosfodiéster tiene una carga negativa. Esta carga negativa repele las especies nucleofílicas, por ejemplo, 

iones hidróxido; posteriormente, los enlaces fosfodiéster son considerablemente menos reactivos frente al ataque hidrolítico que los otros ésteres como los ésteres de ácido carboxílico. 

Esta obstrucción es fundamental para mantener la integridad de la información genética almacenada en los ácidos nucleicos. Además, el grupo de 2 '- hidroxilo en el ADN fortalece aún más su protección contra la hidrólisis. 

La estabilidad más superior del ADN presumiblemente representa su utilización en lugar del ARN como material genético en cada una de las células y la mayoría de los virus.

Un ácido nucleico consta de cuatro tipos de bases vinculadas a una columna vertebral de azúcar y fosfato

El ARN y el ADN son apropiados para funcionar como transportadores de información genética empleando sus construcciones covalentes. Estas macromoléculas (polímeros) se desarrollan a partir de conexiones de un extremo a otro de sus unidades monoméricas. Cada unidad monomérica (nucleótido) dentro del polímero (ácido nucleico: ADN o ARN) comprende tres componentes fundamentales: una base nitrogenada, un azúcar pentosa y un grupo fosfato. La disposición de las bases retrata excepcionalmente un ácido nucleico y se dirige a una forma lineal de información genética.

Los genes traducen el tipo de proteínas que necesitan las células. Sin embargo, el ADN no es la plantilla inmediata para la síntesis de proteínas. 

La plantilla inmediata para la síntesis de proteínas es el ARN (ácido ribonucleico). Específicamente, una clase de ARN, conocida como ARN mensajero (ARNm), actúa como portador de información para sintetizar proteínas. Otros ARN, como el ARN ribosómico (ARNr) y el ARN de transferencia (ARNt), también desempeñan un papel esencial en la síntesis de proteínas. Las ARN polimerasas sintetizan todos los tipos de ARN celular para recibir instrucciones de las plantillas de ADN. El ARNm se produce en respuesta a eventos de transcripción, mientras que este ARNm actúa como molde para la traducción, lo que eventualmente da como resultado la formación de proteínas.

Esta progresión de la información genética depende únicamente del código genético, que caracteriza la conexión entre la secuencia de bases de nucleótidos en el ADN (o en el ARNm transcrito) y la secuencia de aminoácidos en una proteína. 

El código genético es casi idéntico en todas las formas de vida: una agrupación de tres bases, llamada codón, determina un aminoácido. Los codones en el ARNm son examinados consecutivamente por moléculas de ARNt, que actúan como una molécula adaptadora durante la síntesis de proteínas en los ribosomas. 

Los ribosomas son asociaciones complejas de ARNr y alrededor de 50 tipos de proteínas más. 

El último tema a considerar es la propiedad interrumpida de la mayoría de los genes que se encuentran en eucariotas; exhiben exones e intrones, que actúan como mosaicos de secuencias de ácidos nucleicos. Tanto los exones como los intrones se transcriben a través del ADN. Sin embargo, los intrones se eliminan de las moléculas de ARNm maduras. Por tanto, la presencia de intrones y exones tiene una importancia crítica en la evolución de las proteínas.

Capacidad de transporte de información genética del ADN

Un atributo sorprendente de una cadena o fragmento de ADN es su longitud. Una hebra de ADN debe incluir numerosos nucleótidos para transmitir la información genética vital para el organismo. Por ejemplo, el ADN de 

poliomavirus, que puede causar malignidad en varios microorganismos, su ADN tiene hasta 5100 nucleótidos de longitud. 

Podemos calcular la información genética que transmite la capacidad de los ácidos nucleicos de forma acompañante. 

Cada posición en una doble hélice de ADN es un par de bases de nucleótidos, relacionándola con dos bits de información (22 = 4). 

si una cadena de ácido nucleico tiene 5100 nucleótidos, se relaciona con 2 × 5100 = 10,200 bits de información 

o 1275 bytes de información como (1 byte = 8 bits)

El genoma de E. coli es una molécula de ADN en forma de un cromosómico circular único. Comprende dos cadenas de 4.6 millones de nucleótidos que se relacionan con 9.2 millones de bits, o 1.15 megabytes, de datos. 

El ADN de los vertebrados superiores son moléculas mucho más grandes. Por ejemplo, el genoma humano incluye alrededor de 3 mil millones de nucleótidos, divididos entre 24 cromosomas [22 autosomas, alosomas xey (cromosomas sexuales)] de varios tamaños. 

Una de las moléculas de ADN conocidas más importantes es un ciervo asiático (el muntjak indio). Su genoma es tan extenso como el genoma humano, pero está presente en solo tres cromosomas. 

El mayor de estos cromosomas tiene más de mil millones de nucleótidos. Si tal partícula de ADN pudiera expandirse por completo, se extendería más de 1 pie de largo. Algunas plantas también contienen partículas de ADN considerablemente más grandes.

Transmisión de información genética

La estructura de doble hélice del ADN y la presencia de pares de bases de nucleótidos ilustran el proceso de replicación del material genético. La secuencia de bases de nucleótidos de una hebra de la doble hélice de ADN decide la secuencia de bases de nucleótidos de la otra hebra; el apareamiento de bases de la hebra complementaria tiene lugar siguiendo la regla de Chargaff. De este modo, 

La segregación de las hebras de ADN de doble hélice actúa como plantilla para sintetizar dos nuevas hebras. Estas hebras recién formadas tienen la misma secuencia que la del ADN original porque ambas hebras experimentan replicación.

Posteriormente, a medida que se sintetiza (replica) el ADN, una de las cadenas de cada ADN hijo sería del ADN original y se sintetiza otra cadena. Un mecanismo de replicación de ADN semiconservador logra esta diseminación de las cadenas de ADN parentales. 

Franklin Stahl y Matthew Meselson hicieron una prueba introductoria de esta teoría en 1958. Primero, marcaron el ADN original con 15N, un isótopo de nitrógeno más pesado, de modo que el ADN sintetizado se vuelve más denso que el ADN normal. A continuación, el ADN marcado fue producido por E. coli, creciendo en un medio que contenía 15NH4Cl como única fuente de nitrógeno. Una vez finalizada la etapa de replicación que utiliza el nitrógeno más pesado, las células de E. coli se trasladaron a un medio que contenía 14 N, el isótopo estándar de nitrógeno. 

Una pregunta general en todas las mentes en este momento es: ¿Cuál es la diseminación de 14N y 15N en las partículas de ADN después de los ciclos de replicación subsiguientes? 

La disposición de 14N y 15N se descubrió mediante la estrategia de centrifugación o sedimentación en gradiente de densidad. Primero, se solubilizó una pequeña cantidad de ADN en una solución concentrada de cloruro de cesio de densidad (1.7 g cm 3) cercana al espesor del ADN. 

Esta solución se centrifugó y equilibró posteriormente. El equilibrio y la difusión formaron un gradiente de concentración de cloruro de cesio en el tubo de centrífuga, lo que resultó en la formación de un gradiente de densidad (1.66 - 1.76 g cm3).

Los fragmentos de ADN se mueven (bajo la influencia de la fuerza centrífuga) de acuerdo con sus respectivas densidades en el tubo de centrífuga que contiene un gradiente de densidad de cloruro de cesio.

El ADN se acumuló y formó una banda estrecha que se identificó por su propiedad intrínseca de absorber la luz ultravioleta. El híbrido de cadenas de ADN 14N y ADN 15N mostró una banda discreta ya que tiene una densidad entre el dúplex 14N y el dúplex 15N. 

Se obtuvo ADN de las células de E. coli en diferentes momentos después de pasar de un medio de crecimiento que contenía 15N a 14N y luego se centrifugó. 

La investigación de muestras de ADN mostró que se observó una sola banda de ADN híbrido después de una generación. La banda se encontró en algún lugar entre las bandas de densidad de ADN 14N y ADN 15N. La ausencia de la banda de ADN 15N refleja que el ADN parental no se conservó totalmente durante la replicación. 

Además, la ausencia de una banda de ADN 14N sugiere que todo el ADN hijo está compuesto por una hebra de ADN 15N. Esta relación debería ser la mitad porque la densidad de la banda híbrida de ADN estaba en algún lugar entre las densidades del ADN 14N y el ADN 15N. 

Después de dos divisiones en bacterias, hubo una cantidad equivalente de bandas de ADN. Una era la banda de ADN híbrido y la segunda banda era ADN 14N. Stahl y Meselson interpretaron a partir de estas investigaciones “que tiene lugar una división igual del nitrógeno en la molécula de ADN y cada molécula hija recibe una hebra de ADN con 14 N y otra con 15N. Por lo tanto, el proceso de replicación se denomina semiconservativo para el ADN.

Los resultados del experimento de Meselson y Stahl siguen el modelo de replicación del ADN propuesto por Watson y Crick.

Figura: Diseño experimental del experimento de Meselson y Stahl
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:OSC_Microbio_11_02_MesStahl.jpg

Estructura terciaria del ADN

Algunas moléculas de ADN son circulares y superenrolladas

El ADN de los cromosomas humanos tiene una estructura lineal. Sin embargo, estudios como la microscopía electrónica revelaron que en algunos organismos también se encuentran moléculas circulares de ADN. 

Nota IMPORTANTE: La palabra circular se usa para mencionar la continuidad de la molécula de ADN, no por su apariencia morfológica.

La molécula de ADN presente en el entorno celular se encuentra generalmente en una forma mínima y compacta.

Nota:  Un cromosoma de E. coli completamente estirado tiene alrededor de 1000 veces su diámetro. 

Otra característica única salió a la luz cuando el ADN se transforma en una forma circular de lineal. El eje helicoidal gira para producir una superhélice. 

Una molécula de ADN circular sin giros superhelicales se denomina molécula de ADN circular relajada. 

El superenrollamiento es un fenómeno biológico que ocurre por las siguientes dos razones:

- El ADN superenrollado es mucho más compacto que el ADN relajado. 

- En segundo lugar, el superenrollamiento regula las capacidades de interacción y desenrollado de la doble hélice del ADN.

Análisis estructural de ADN monocatenario

Las moléculas monocatenarias de ácidos nucleicos suelen presentar un solapamiento intramolecular para adoptar diferentes estructuras. Así, durante la evolución, los ácidos nucleicos adaptaron diversas estructuras y conformaciones para su transmisión y almacenaron la información genética, especialmente las moléculas de ARN. 

Estas confirmaciones y estructuras también son esenciales para organismos superiores, como los ribosomas, que son una asociación compleja de ARN y proteínas y juegan un papel crucial en la síntesis de proteínas. 

Se observa con frecuencia que se observa una estructura de tallo-bucle simple cuando un ácido nucleico tiene secuencias complementarias dentro de la molécula y forma un apareamiento de bases intramoleculares para formar estructuras de doble hélice a partir de una única molécula de ácido nucleico.

Generalmente, estas estructuras de doble hélice se fabrican siguiendo el patrón de emparejamiento de bases de Watson-Crick. Sin embargo, estas estructuras también contienen algunas bases no coincidentes (aparecen como una región abultada) y pares de bases no coincidentes.

Este desajuste afecta el funcionamiento y el plegamiento de orden superior de la doble hélice del ADN al inducir desviaciones de la estructura estándar y desestabilizar la estructura local de los ácidos nucleicos.

Los ácidos nucleicos monocatenarios pueden alcanzar estructuras mucho más complejas que los bucles del tallo al interactuar con las bases ubicadas lejos unas de otras. Para ello, al menos tres bases pueden asociarse con la estabilización de estas estructuras. 

Figura: Estructura de Stem-Loop que se encuentra generalmente en los ácidos nucleicos
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Stem-loop.svg

En tales casos, los aceptores y donantes de enlaces de hidrógeno que generalmente participan en el emparejamiento de bases Watson-Crick también pueden participar en el enlace de hidrógeno en pares de bases no estándar. Además, los iones de metales fuertes como el magnesio (Mg2 +) participan activamente en la estabilización de estas estructuras.

Conclusiones

En este artículo hemos analizado en detalle la estructura del ADN para comprender mejor la composición y estructura del ADN y el ARN. Para saber más sobre la estructura de orden superior haz clic aquí

Sobre el Dr. Abdullah Arsalan

Soy Abdullah Arsalan, completé mi doctorado en Biotecnología. Tengo 7 años de experiencia en investigación. Hasta ahora he publicado 6 artículos en revistas de renombre internacional con un factor de impacto promedio de 4.5 y pocos más están en consideración. He presentado trabajos de investigación en diversos congresos nacionales e internacionales. Mi área temática de interés es la biotecnología y la bioquímica con especial énfasis en la química de proteínas, enzimología, inmunología, técnicas biofísicas y biología molecular.

Conectémonos a través de LinkedIn (https://www.linkedin.com/in/abdullah-arsalan-a97a0a88/) o Google Scholar (https://scholar.google.co.in/citations?user=AeZVWO4AAAAJ&hl=en).

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.Los campos obligatorios están marcados *