Estructura del ADN

Definitions & Key takeaways

The basic structure of DNA is a double helix, which consists of two long strands of DNA wrapped around each other. Each strand consists of many nucleotides, each consisting of a sugar and phosphate group, which form the sugar-phosphate backbone of DNA, and a nitrogenous base, which determines the identity of each nucleotide. The order of the bases (A, T, C, and G) on each strand determines the DNA sequence. DNA strands are held together by hydrogen bonds between the bases.

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En las profundidades del núcleo se encuentra nuestra información genética, llamada ADN, que son las siglas del ácido desoxirribonucleico El ADN está formado por dos hebras que se enrollan una alrededor de la otra formando una doble hélice.
Cada una de las dos hebras que componen el ADN es una cadena de polinucleótidos, es decir, una cadena de nucleótidos uno tras otro Los nucleótidos son moléculas orgánicas formadas por un azúcar de 5 carbonos, un grupo fosfato y una base nitrogenada (también llamada base nucleica) o, simplemente, una "base En el caso del ADN, el azúcar de 5 carbonos es la desoxirribosa.
La desoxirribosa tiene el aspecto de un pentágono, y las puntas del pentágono son 4 carbonos y una molécula de oxíge El 5º carbono está fuera del anillo y se une al grupo fosfato.
Los elementos de azúcar y fosfato son los mismos para los 4 nucleótidos que componen el ADN, la diferencia viene de la base nucleica, que se une al primer carbono del azúcar Hay cuatro bases nucleicas que componen y dan nombre a los nucleótidos del ADN: la adenina, o A, la timina, o T, la citosina, o C, y la guanina, o G.
Estructuralmente, estas bases pueden ser purinas o pirimidinas; las purinas (guanina y adenina) están formadas por 2 anillos heterocíclicos.
Las pirimidinas (citosina y timina) están formadas por un solo anillo. Puedes recordarlo con "CUT PYe (pastel)", porque la citosina y la timina junto con el uracilo, que es un nucleótido que se encuentra en el ARN, son todas pirimidinas Los nucleótidos se unen entre sí mediante sus grupos de azúcar y fosfato.
El grupo fosfato del 5º carbono del azúcar de un nucleótido, también llamado carbono 5', forma un enlace covalente con el 3º carbono del azúcar del siguiente nucleótido, también llamado carbono 3 Esto proporciona a cada cadena de ADN una columna vertebral de azúcar-fosfato, así como una "dirección": una de las cadenas va desde el extremo 5' hacia el extremo 3', mientras que la otra va de 3' a 5'.
Esto hace que el ADN sea una molécula "antiparalela": parecido a dos serpientes enrolladas juntas, pero orientadas en direcciones diferente Sin embargo, para formar la doble hélice, los nucleótidos utilizan sus bases (A, T, C, G) para formar enlaces de hidrógeno con las bases de la hebra opuesta.
Las bases forman enlaces según la regla del "emparejamiento complementario de bases", que establece que en el ADN, la A siempre se empareja con la T mediante dos enlaces de hidrógeno, mientras que la C siempre se empareja con la G, con tres enlaces de hidrógeno.
Los enlaces de hidrógeno son mucho más débiles que los enlaces covalentes que mantienen unidas las hebras, por lo que pueden romperse y reformarse fácilmente cuando el ADN se transcribe en ARN o se replica durante la división celular El ADN es, en realidad, una molécula muy organizada, porque las dos hebras se enrollan una vez cada 10 pares de bases.
Esta torsión y el giro hace que la molécula de ADN desarrolle surcos mayores y menores, que son espacios más o menos grandes entre las hebras donde las proteínas pueden unirse al ADN para regular sus funciones.
El ADN es también una molécula sorprendentemente larga: más de 2 metros de longitud cuando está completamente estirada. Para que 46 de estas moléculas de ADN (una molécula por cada cromosoma) quepan en un núcleo diminuto, nuestras células recurren a algunos trucos de empaquetado.
El primer paso consiste en tomar la molécula de doble cadena y envolverla con unas proteínas especiales llamadas histonas Las histonas vienen en grupos de 8, dispuestas en 4 pilas de 2, y están cargadas positivamente.
Por su parte, los grupos fosfato de las cadenas de ADN están cargados negativamente. Estas cargas opuestas se atraen, por lo que la doble hélice envuelve dos veces cada grupo de 8 histonas, formando un nucleosom Los nucleosomas se parecen un poco a las cuentas de un hilo, y pueden acercarse y empaquetarse más como fibras de cromatina.
La cromatina tiene dos variantes: la eucromatina y la heterocromatina. En el caso de la eucromatina, los nucleosomas están más sueltos, ya que contiene los genes (o regiones del ADN) que la célula utiliza con frecuencia para fabricar proteínas que la ayudan a realizar su trabajo diario.
En cambio, en la heterocromatina, los nucleosomas están más densamente empaquetados, porque contiene genes que la célula rara vez o nunca utiliza.
Durante la mayor parte de la vida de la célula, las fibras de cromatina flotan en un estado suelto dentro del núcleo, como fideos ricos en ADN.
Cuando la célula se prepara para la división celular, esos fideos de ADN se vuelven más organizados para que el ADN pueda replicarse y cada una de las dos células hijas resultantes pueda obtener una copia idéntica del material genético.
Antes de la replicación, cada uno de los fideos de cromatina representa un solo cromosoma, que está formado por una sola cromátida, que contiene una sola molécula de ADN, así que 46 cromosomas, 46 cromátidas, 46 moléculas de AD Durante la replicación, cada cromátida se copia y pega, por lo que la cantidad de ADN se duplica.
Las dos cromátidas resultantes son idénticas entre sí y al molde genético original, y se unen en el centro en una región llamada centrómero, pero siguen formando un solo cromosoma.
Así pues, tras la replicación, aunque sigue habiendo 46 cromosomas en el interior del núcleo, están formados por dos cromátidas cada uno, es decir, 92 cromátidas, que corresponden a 92 moléculas de ADN.
Después de que la célula se divide, las cromátidas hermanas se separan y cada célula hija resultante obtiene una cromátida formada por una sola molécula de ADN, así que volvemos a 46 cromosomas, 46 cromátidas, 46 moléculas de ADN, que una vez más parecen fideos de cromatina dentro del núcleo.
##Resumen Como breve resumen... El ADN está formado por dos hebras que se enrollan una alrededor de la otra para formar una doble hélice.
Las pirimidinas son la citosina (C), el uracilo (U), que solo es relevante para el ARN, y la timina (T), y las purinas son la adenina (A) y la guanina (G).
Los nucleótidos tienen grupos de azúcar y fosfato que forman la columna vertebral de azúcar-fosfato del ADN. Los nucleótidos de las cadenas opuestas forman enlaces de hidrógeno para mantener las dos cadenas unidas: la A se une a la T y la C se une a la G.
El ADN se enrolla alrededor de las histonas para formar nucleosomas. A continuación, los nucleosomas se condensan para formar fibras de cromatina.
La cromatina se condensa para formar 46 cromosomas.