Clase - ADN Y ARN
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cidos
Nucleicos
Blgo. César Alexander Ortiz RojasLaboratorio de Bioquímica y Biología
MolecularFacultad de Medicina - UNFV
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ACIDODESOXIRIBONUCLEICO
(ADN
Complementariedad Antiparalelo Curvaturas mayor y
menor
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Nat!raleza de !n n!"le#tido
No poseegrupo !idro"ilen la posici#n$%
&$'
La liberaci#n de unamol(cula de aguapermite la )ormaci#n deun enlace glucosídico
*e libera una mol(culade agua para la)ormaci#n de un enlace)os)o(ster+
&$
'
$N!"le#sido%
A,car .base
$N!"le#tido%
Creado porla uni#n deuno o m/s
)os)atos
$
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0eso"itimidina 1uanosin0eso"icitidina 2%
N!"le#sidos & n!"le#tidos
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ENLACE'OS'ODIS)ER
Uni#n entre
3% !idro"ilo de la $%-deso"iribosa+
1rupo )os)ato del 2%
!idro"ilo+
4l esqueleto 5a,car-)os)ato6es una característica regular
de la estructura del A0N+
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El enla"e *os*odiéster i+,arte ,olaridad
7or convenci#n8 las secuenciasnucleotídicas se escriben de 2% a3%+
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Cada -ase existe en dos$estados ta!to+éri"os%
alternatios
La relaci#n de equilibrio de la )orma
predominante respecto a todas las dem/s esma or de 99:
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A/AREA0IEN)OS $1A)SON
2CRIC3%4UANINA2CI)OSINA
o Car-onilo C5(a"e,tor
o Nitr#geno en 6(dador
o A+ino en C7
A+ino en C8 (dador
Nitr#geno en 9(a"e,tor
Car-onilo en C7(a"e,tor
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A/AREA0IEN)OS $1A)SON
2CRIC3%ADENINA2)I0INA
o A+ino en C5(dador
o Nitr#geno en 6(dador
Car-onilo en C8(a"e,tor
Nitr#geno en 9(a"e,tor
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La disposici#n de dadores y
aceptores de puentes de!idr#geno impiden la
compatibilidad de citosinacon adenina+
;automeri,aci#nde la citosina
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'AC)ORES :UE CON)RIBU;EN A LA
ES)ABILIDAD DEL ADN
Complementariedad entre bases
*imilar geometría entre pares debases
La asociaci#n de las cadenascomplementarias despla,a mol(culas deagua+ 4sto genera entropía+
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<nteracciones de las nubes electr#nicas de lasbases+ Las bases al ser planas y relativamente
insolubles tienden a empaquetarse unas sobreotras+
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LAS BASES /UEDEN DES/LA<ARSE'UERA DE LA =LICE $BASE FLIPPING”
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El ADN est> do-lado ?a"ia ladere"?a
4l giro del A0N engloba :=pares de bases segncristalogra)ía de rayos >+
4n estado acuoso es de:=+2 pares de bases ?e"perimento mica@
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EX/ERI0EN)O 0ICA (6@Dnasa I clivaenlaces)os)odi(ster
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:!é origina la "!rat!ra+a&or & +enor del ADN
4l /ngulo entre los enlaces glucosídicoque los a,cares de ambos nucle#tidos)orman en un par de bases es dealrededor de :$=8 e"poniendo las basesa una cara de la !(lice ?curvatura
mayor@+
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La "!rat!ra +a&or es ri"a enin*or+a"i#n !F+i"a
Cada par de bases e"ponedistintos grupos donadores oaceptores de puentes de!idr#geno8 o con potencialinteracci#n de Van der als+
Cada grupo e"puesto identicaal par de bases
- 1C A A 0 &- CG4 & 0 A A- A; A 0 A M
- ;A
M A 0 A
0onde
A Aceptor de puentes de!idr#geno
D 0onador de puentes de!idr#geno
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El ADN ,!ede existir en +Hlti,les"on*or+a"iones
Estr!"t!ra B
'bservado a elevada !umedad
4structura promedio en condicionessiol#gicas
7osee := pares de bases por vueltasegn di)racci#n de rayos >+
7osee una amplia curvatura mayor yuna estrec!a curvatura menor+
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El ADN en las "él!las diere de la *or+a Ben dos as,e"tos
:+ 4n condiciones siol#gicas son :=+2 pares de bases porvuelta
$+ La estructura no es tan regular+ Las basesnitrogenadas apareadas pueden )ormar un /ngulo al
girarse sobre si
Dotaci#n entre losplanos de las basesdiere de laestructura5atson-CricE6
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Estr!"t!ra A
'bservado a baa !umedad
Adoptado en ciertos compleosproteína-A0N
7osee :: pares de bases por vuelta?rayos >@
*u curvatura mayor no es tan ampliay m/s pro)unda8 mientras que la
menor es menos estrec!a y menospro)unda
La inclinaci#n de las bases respecto alee es mayor+ ;ambi(n observado en
!íbridos A0N-ADN yADN-ADN
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Estr!"t!ra <
4l giro de este A0N es !acia la i,quierda
La uni#n glucosídica entre a,car y base est/en con)ormaci#n syn en los residuos de purina.
La alternancia de repeticiones purina-pirimidina
?syn-anti@ )avorece esta estructura+ 4n soluci#n se )orma en presencia de altas
concentraciones de cationes+
anti
syn
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DENA)URACIJN ; REASOCIACIJN DELADN
4l A0N puede denaturarse a temperaturas y p& mayoresa la siol#gica8 proceso denominado denaturaci#n?reversible@+
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7roceso e"plicado
por la?i,o"ro+i"idad de la doble !(lice
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La secuencia del A0N determina la ;m
Altas concentraciones de sales en el medio tambi(ntambi(n incrementan el ;m ?los cationes estabili,an la
repulsi#n de los grupos )os)ato@+
Baaconcentraci#nde sal
Alta
concentraci#nde sal
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)o,ologFa del ADN
4sta en )unci#n de los ionesde los alrededores y de lasproteínas que )ormancompleos con el A0N+
4l A0N cadena lineal8 debidoa sus e"tremos libres8 puedeacomodarse a di)erentestopologías segn lainteracci#n de las doscadenas lo permitan+
4l A0N circular8 debido aque est/n covalentementecerrados8 tienen una
topología m/s restringida+
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SU/ERENROLLA0IEN)O DEL ADNG
4emplo 4n una cadena de3G= pb
3G vueltas
;opologicamente se debepasar 3G veces una de lascadenas sobre la otra paradesenrollar totalmente la
molecula+
4ste nmero es conocidocomo Twist number (Tw)
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;orsi#nplecton(mica
;orsi#n toroidal
H de torsiones ?1rit?ing n!+-erK1r@ IH torsi#n plecton(mica . Htorsiones toroidales+
Lining n!+-er (L I r . ;J
LE I LE de A0N circular en condiciones
siol#gicas+
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;e#ricamente e"iste els!,erenrolla+iento negatio ?KLE =@y el s!,erenrolla+iento ,ositio ?KLE
=@+
4n bacterias y arqueas elsuperenrollamiento est/ encargado de laADN girasa (to,oiso+erasa II+
Algunos antibi#ticos que actuan sobrebacterias como quinolonas8uoroquinolonas y novobiocina8 in!iben laacci#n de la A0N girasa+
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4l superenrollamiento negativo es el que se
encuentra en la mayoría de bacterias yeucariotas+
4sta topologia le permite al A0N guardarenergía libre para los procesos de separaci#n delA0N ?replicaci#n y transcripcci#n@+
4l superenrollamiento positivo !a sidoencontrada en microorganismos que viven atemperaturas e"tremas+ <mpide su denaturaci#n+
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;opoisomerasa <<?requiere A;7@
;opoisomerasa <?no requiereA;7@
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Los to,oiso+eros delADN ,!eden ser
res!eltos ,or
ele"tro*oresis
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ACIDO RIBONUCLEICO(ARN
Contiene ribosa ?'& en el$%@+
Contiene uracilo ?sin 2-metilde la timina@+
Usualmente de cadenasimple+
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Estr!"t!ras “Stem-Loo”
Hairpin&orquilla
Bulge7rotuberancia
LoopBucle
7seudoEnots
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4l apareamiento ?no atson-CricE@ entre 1U )avorece la
estructura doble del ADN+
La presencia del $% !idro"ilopreviene que el DNA doble !(lice
adopte la )orma del 0NA B+
La estructura asemea m/s al0NA A e"poniendo menos los
componentes químicos de lacurvatura mayor+
4sto !ace menos probable unainteracci#n proteína-secuencia
especíca+
3
G$
:
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El ARN ,!ede *or+arestr!"t!ras ter"iarias
La causa principal esla libertad de rotaci#n de
los enlaces )os)osdi(steren estas mol(culas+
4sto puede )avorecerapareamientos noconvencionales8 comoun triple apareamientode bases+
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El ARN "o+o -io"atalizador
Llamadas ri-ozi+as+ 7oseen un sitio activo+ Un sitio de uni#n alsustrato+ *itio de uni#n aco)actores+
5Dnasa 76