Skip to content
03/10/2010 / naturaxiz

ADN

COMPOSICIÓN

O ADN, ou DNA según o acrónim en inglés, é un polímero dos desoxirribonucleótidos monofosfato de adenina, guanina, citosina e timina (dAMP, dGMP, dCMP e dTMP).

Enlace fosfodiéster

A unión entre os nucleótidos establécese por enlace entre o grupo fosfato do C5′ dun nucleótido e o hidroxilo do C3′ doutro. Esta unión é un enlace fosfodiéster considerando que o fosfato une as dúas pentosas mediante senllos enlaces éster co hidroxilo do C5′ dunha e co do C3′ da outra. Unha cadea simple de ADN ten o aspecto dunha tira de desoxirribosas e fosfatos unidos por enlaces 5′-3′ coas bases nitroxenadas a un lado, unidas ao C1′ das desoxirribosas.

dGMP coa numeración dos carbonos

Os 4 nucleótidos do ADN unidos por enlaces fosfodiéster


ESTRUTURA PRIMARIA

A estrutura primaria do ADN é a secuencia de nucléotidos dunha cadea simple. Como estes nucleótidos só se diferencian na base nitroxenada, esta secuencia represéntase de forma sinxela só coas inciais dos nomes das bases: A, G, C, T.

A secuencia de nucleótidos, ou de bases nitroxenadas, do ADN é o código co que se garda e transmite a información xenética en todos os seres vivos.


ESTRUTURA SECUNDARIA

O modelo da estutura tridimensional do ADN foi establecido en 195′ por James Watson e Francis Crick. O modelo permitía explicar a capacidade de replicación da información xenética, a igualdade na cantidade de base (reglas de Chargaff: [A]=[T], [G]=[C]) e os estudos de difracción de raios X.
A mólecula de ADN está formada por dúas cadeas de nucleótidos complementarias e antiparalelas, unidas entre sí por pontes de hidróxeno entre as bases nitroxenadas complementarias e que adopta unha conformación de dobre hélice.

As bases complementarias

A disposición paralela das cadeas esixe que a unión entre as bases nitroxenadas sexa entre unha púrica, máis grande, e unha pirimidínica, máis pequena, de xeito que os pares de bases sexan de dimensións aproximadamente iguais. Este emparellamento entre bases é sempre:
Adenina con Timina, con dúas pontes de hidróxeno.
Guanina con Citosina, con tres pontes de hidróxeno.

Par Adenina-Timina

Par Guanina-Citosina

Isto pódese representar dun xeito moito máis simple:

Representación simplificada dos pares de bases


Cadeas antiparalelas

As dúas cadeas de polinucleótido do ADN unidas mediante o emparellamento de bases complementarias están en sentido contrario unha respecto da outra. Tomando un mesmo sentido na doble cadea, se nunha o sentido dos enlaces fosfodiéster é 3’→ 5′, na outra é 5’→ 3′.

Cadeas antiparalelas do ADN


Dobre hélice

A configuración dos enlaces non permite que a dobre cadea sexa recta. Esta adopta unha forma de hélice, con 10 nucleótidos en cada volta. A lonxitude de cada volta é de 3,4 nm (34Å), e o diámetro da dobre hélice é 2nm (20Å).
Esta estrutura fai que a dobre hélice presente fendas de dous tamaños, a fenda maior, de 22Å e a fenda menor, de 12Å.
O sentido de xiro da hélice é dextroxiro, “cara abaixo” o xiro é no sentido de xiro das agullas dun reloxo. Para velo mellor, a rosca dos parafusos habituais é dextróxira, co que o parafuso avanza ao xiralo en sentido horario.

A dobre hélice do ADN

Hélices dextróxira e levóxira

A forma dextróxira chámase ADN-B e é a común en todos os seres vivos. A forma levóxira chámase ADN-A, e non existe nas células vivas. Hai unha terceira estrutura, chamada ADN-Z, que existe en certas rexións moi pequenas da molécula de ADN.

ADN-A (esquerda), ADN-B (centro) e ADN_Z (dereita)


Desnaturalización

Co aumento da temperatura as pontes de hidróxeno entre as bases nitroxenadas rompen, separándose as dúas cadeas de ADN. A temperatura á que isto sucede depende da proporción de parellas A-T (de unión máis feble, con dúas pontes de hidróxeno) e parellas C-G (de unión máis forte, con tres pontes de hidróxeno). Nunha mostra de ADN, a temperatura na que están desnaturalizadas a metade das moléculas chámase “temperatura de fusión”, Tm (melting temperature). A desnaturalización prodúcese tamén por cambios do pH, e en ambos casos é reversible, volvendo a formarse a dobre hélice cando as condicións de temperatura ou pH volven ao seu valor fisiolóxico.
A desnaturalización e renaturalización por cambios de temperatura forma parte das técnicas da PCR (Polymerase Chain Reaction) e da pegada xenética.


ESTRUTURA TERCIARIA

En procariontes

En procariontes a estrutura do ADN non vai moito máis alá da dobre hélice. A célula procariótica posúe unha molécula principal de ADN e algúns fragmentos curtos illados, os plásmidos, e nos dous casos a molécula de ADN é circular. A molécula de ADN principal ten en xeral uns poucos millóns de pares de bases e atópase nunha zona do citoplasma chamada nucleoide.

ADN circular (procariontes)


En eucariontes

En eucariontes a estrutura complícase moito máis, o ADN dunha célula eucariótica, posto en liña recta, mediría aproximadamente un metro. Nas células eucarióticas hai varias moléculas de ADN linear (non circular) condensadas en varios niveis.

No primeiro nivel o ADN únese a unhas proteínas de pequeno tamaño chamadas histonas, formando os nucleosomas, que teñen uns 11 nm de diámetro e que representan a unidade básica de condensación da cromatina.

A cadea de nucleosomas organízase nun segundo nivel de condensación, a fibra de 30 nm. Pénsase que ten forma de espiral apretada, polo que ás veces se lle chama solenoide.

Unha molécula de ADN eucariótico, na forma da fibra de 30 nm extendida, ten ao redor de 1mm de lonxitude, e atópase moi repregada no interior do núcleo celular durante a interfase.

Durante a división celular, para formar os cromosomas de poucos micrómetros de lonxitude, a cromatina ten que estar aínda moito máis condensada. Estes niveis de empaquetamento da cromatina para formar os cromosomas son aínda pouco coñecidos.

Condensación do ADN en eucariontes

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s