ADN


El ácido desoxirribonucleico ( / d i ɒ k s ɪ ˌ r b nj U ˌ k l i ɪ k , - ˌ k l - / ( escuchar )Sobre este sonido ; [1] ADN ) es una molécula compuesta de dos polinucleótidos cadenas que se enrollan entre sí para formar una doble hélice que lleva instrucciones genéticas para el desarrollo, funcionamiento, crecimiento yreproducción de todos los organismos conocidos y muchos virus . El ADN y el ácido ribonucleico (ARN) son ácidos nucleicos . Junto a las proteínas , los lípidos y los carbohidratos complejos ( polisacáridos ), los ácidos nucleicos son uno de los cuatro tipos principales de macromoléculas que son esenciales para todas las formas de vida conocidas .

Las dos cadenas de ADN se conocen como polinucleótidos, ya que están compuestas por unidades monoméricas más simples llamadas nucleótidos . [2] [3] Cada nucleótido está compuesto por una de cuatro nucleobases que contienen nitrógeno ( citosina [C], guanina [G], adenina [A] o timina [T]), un azúcar llamado desoxirribosa y un grupo fosfato . Los nucleótidos están unidos entre sí en una cadena por enlaces covalentes.(conocido como enlace fosfo-diéster) entre el azúcar de un nucleótido y el fosfato del siguiente, lo que da como resultado una cadena principal alterna de azúcar-fosfato . Las bases nitrogenadas de las dos hebras de polinucleótidos separadas se unen, de acuerdo con las reglas de apareamiento de bases (A con T y C con G), con enlaces de hidrógeno para formar ADN de doble hebra. Las bases nitrogenadas complementarias se dividen en dos grupos, pirimidinas y purinas . En el ADN, las pirimidinas son timina y citosina; las purinas son adenina y guanina.

Ambas hebras de ADN de doble hebra almacenan la misma información biológica . Esta información se replica cuando las dos hebras se separan. Una gran parte del ADN (más del 98% para los humanos) no es codificante , lo que significa que estas secciones no sirven como patrones para las secuencias de proteínas . Las dos hebras de ADN corren en direcciones opuestas entre sí y, por lo tanto, son antiparalelas . Unido a cada azúcar hay uno de los cuatro tipos de nucleobases (o bases ). Es la secuencia de estas cuatro nucleobases a lo largo de la columna vertebral la que codifica la información genética. Las cadenas de ARN se crean utilizando cadenas de ADN como plantilla en un proceso llamado transcripción., donde las bases de ADN se intercambian por sus bases correspondientes excepto en el caso de la timina (T), para la cual el ARN sustituye al uracilo (U). [4] Según el código genético , estas cadenas de ARN especifican la secuencia de aminoácidos dentro de las proteínas en un proceso llamado traducción .

Dentro de las células eucariotas, el ADN está organizado en estructuras largas llamadas cromosomas . Antes de la división celular típica , estos cromosomas se duplican en el proceso de replicación del ADN , lo que proporciona un conjunto completo de cromosomas para cada célula hija. Los organismos eucariotas ( animales , plantas , hongos y protistas ) almacenan la mayor parte de su ADN dentro del núcleo celular como ADN nuclear y algunos en las mitocondrias como ADN mitocondrial o en cloroplastos como ADN de cloroplasto . [5]Por el contrario, los procariotas ( bacterias y arqueas ) almacenan su ADN solo en el citoplasma , en cromosomas circulares . Dentro de los cromosomas eucariotas, las proteínas de la cromatina , como las histonas , compactan y organizan el ADN. Estas estructuras de compactación guían las interacciones entre el ADN y otras proteínas, lo que ayuda a controlar qué partes del ADN se transcriben.


La estructura de la doble hélice del ADN . Los átomos de la estructura están codificados por colores por elemento y las estructuras detalladas de dos pares de bases se muestran en la parte inferior derecha.
Estructura química del ADN; enlaces de hidrógeno que se muestran como líneas de puntos. Cada extremo de la doble hélice tiene un fosfato 5 'expuesto en una hebra y un grupo hidroxilo 3' (-OH) expuesto en la otra.
Una sección de ADN. Las bases se encuentran horizontalmente entre los dos hilos en espiral [15] ( versión animada ).
Surcos mayores y menores del ADN. Este último es un sitio de unión para el tinte 33258 de Hoechst .
De izquierda a derecha, las estructuras del ADN A, B y Z
ADN cuádruple formado por repeticiones de telómeros . La conformación en bucle de la columna vertebral del ADN es muy diferente de la típica hélice de ADN. Las esferas verdes del centro representan iones de potasio. [59]
A covalente aducto entre un metabólicamente activado forma de benzo [ a ] pireno , el principal mutágeno en el humo del tabaco , y el ADN [74]
Ubicación del ADN nuclear eucariota dentro de los cromosomas
T7 ARN polimerasa (azul) que produce un ARNm (verde) a partir de una plantilla de ADN (naranja) [93]
La replicación del ADN: La doble hélice es desenrollada por una helicasa y topo-iso-M BORRAR . A continuación, una ADN polimerasa produce la copia de la cadena principal . Otra ADN polimerasa se une a la hebra rezagada . Esta enzima produce segmentos discontinuos (llamados fragmentos de Okazaki ) antes de que la ADN ligasa los una.
Interacción del ADN (en naranja) con histonas (en azul). Los aminoácidos básicos de estas proteínas se unen a los grupos fosfato ácidos del ADN.
El factor de transcripción hélice-giro-hélice del represor lambda unido a su ADN diana [116]
La enzima de restricción EcoRV (verde) en un complejo con su sustrato de ADN [120]
La recombinación implica la ruptura y la unión de dos cromosomas (M y F) para producir dos cromosomas reorganizados (C1 y C2).
La estructura del ADN de la izquierda (se muestra el esquema) se autoensamblará en la estructura visualizada por microscopía de fuerza atómica a la derecha. La nanotecnología del ADN es el campo que busca diseñar estructuras a nanoescala utilizando las propiedades de reconocimiento molecular de las moléculas de ADN. [170]
Maclyn McCarty (izquierda) estrecha la mano de Francis Crick y James Watson , co-creadores del modelo de doble hélice.
Dibujo a lápiz de la doble hélice del ADN por Francis Crick en 1953
Una placa azul fuera del pub Eagle en conmemoración de Crick y Watson