Propiedades
físicas y químicas
El ADN es un largo Polímero formado
por unidades repetitivas, los Nucleótidos. Una doble cadena de ADN mide de
22 a 26 Angstroms (2,2 a 2,6 Nanómetros) de ancho, y una unidad
(un nucleótido) mide 3,3 Å (0,33 nm) de largo.
En los Organismos vivos,
el ADN no suele existir como una molécula individual, sino como una pareja de
moléculas estrechamente asociadas. Las dos cadenas de ADN se enroscan sobre sí
mismas formando una especie de escalera de caracol, denominada Doble
hélice. El modelo de estructura en doble hélice fue propuesto en 1953 por James
Watson y Francis Crick (el artículo Molecular Structure
of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid fue
publicado el 25 de abril de 1953 en Nature).Watson
JD; Crick FHC. A structure for Deoxyribose Nucleic Acid. Nature 171(4356):737-738..
(April, 1953).
El éxito de este modelo radicaba en su
consistencia con las propiedades físicas y químicas del ADN. El estudio
mostraba además que la complementariedad de bases podía ser relevante
en su replicación, y también la importancia de la secuencia de bases como
portador de información genética. Cada unidad que se repite, el nucleótido,
contiene un segmento de la estructura de soporte (azúcar + fosfato), que
mantiene la cadena unida, y una Base, que interacciona con la otra cadena de ADN en la hélice.
En general,
una base ligada a un azúcar se denomina Nucleósido y una base ligada
a un azúcar y a uno o más grupos fosfatos recibe el nombre de Nucleótido.
Cuando muchos nucleótidos se encuentran unidos, como ocurre en el ADN, el
polímero resultante se denomina Polinucleótido.Abbreviations and Symbols
for Nucleic Acids, Polynucleotides and their Constituents IUPAC-IUB
Commission on Biochemical Nomenclature (CBN), consultado el 3 enero 200
El ADN existe en muchas conformaciones. Sin embargo, en organismos vivos
sólo se han observado las conformaciones ADN-A, ADN-B y ADN-Z.
La conformación que adopta el ADN depende de su secuencia, la cantidad y
dirección de superenrollamiento que presenta, la presencia de modificaciones
químicas en las bases y las condiciones de la solución, tales como la
concentración de Iones de Metales y Poliaminas. De las tres
conformaciones, la forma "B" es la más común en las condiciones
existentes en las células. Los dos dobles hélices alternativas del ADN difieren
en su geometría y dimensiones.
La forma "A" es una espiral que gira hacia la derecha, más
amplia que la "B", con una hendidura menor superficial y más amplia,
y una hendidura mayor más estrecha y profunda. La forma "A" ocurre en
condiciones no fisiológicas en formas deshidratadas de ADN, mientras que en la
célula puede producirse en apareamientos híbridos de hebras ADN-ARN, además de
en complejos enzima-ADN.
Los segmentos de ADN en los que las bases han sido modificadas por Metilación pueden
sufrir cambios conformacionales mayores y adoptar la forma "Z". En
este caso, las hebras giran alrededor del eje de la hélice en una espiral que
gira a mano izquierda, lo opuesto a la forma "B" más frecuente. Estas
estructuras poco frecuentes pueden ser reconocidas por proteínas específicas
que se unen a ADN-Z y posiblemente estén implicadas en la regulación de
la transcripción.
Las características del DNA-A son:
- Giro de la hélice: dextrógiro
- Diámetro de la hélice: 2,55 nm
- Del
diámetro, 1,1 nm corresponden al par de bases, pero no se
sitúan sobre el eje como en el DNA-B, dejando un hueco central en el que
puede entrar el agua.
- Vuelta
completa (paso de rosca, pitch) 2,53 nm
- Nucleótidos
por vuelta: 11 pb (de aquí el nombre de DNA-11)
- Separación
entre las bases (elevación o rise): 0,23 nm que
es menor que el tamaño de van der Waals para un anillo plano.
- Rotación
(twist) de una base respecto a la siguiente: 32,7º
- Ángulo
entre las bases y eje de la hélice: 71º
- Giro
propulsor (propeller twist): 18º
- Configuración
del nucleótido: C3’ endo anti.
- Separación
entre los fosfatos consecutivos: 0,6 nm.
Las características del DNA-Z son:
- Giro
de la hélice: levógiro
- Diámetro
de la hélice: 1,84 nm
- Del
diámetro, 1,1 nm corresponden al par de bases, con lo que
el esqueleto de pentosas y fosfatos está plegado hacia las bases y no
hacia afuera.
- Vuelta
completa (paso de rosca, pitch) 4,56 nm
- Nucleótidos
por vuelta: 12 pb
- Separación
entre las bases (elevación o rise): 0,38 nm que
es mayor que el tamaño de van der Waals para un anillo plano.
- Rotación
(twist) de una base respecto a la siguiente: –30º
- Ángulo
entre las bases y eje de la hélice: 81º
- Giro
propulsor (propeller twist): 0º
- Configuración
del nucleótido: C2’ endo anti (C y T) y C3’ endo
syn (G y A).
(n.d.); (n.d.); DNA;
recuperado el 27 de octubre de 2019 de https://www.ecured.cu/ADN
Claros, G. M.; (n.d.); DNA-A;
recuperado el 27 de octubre de 2019 de https://www.sebbm.es/BioROM/contenido/av_bma/apuntes/T3/dnaaz.htm
En el siguiente enlace podrás
descargar la practica correspondiente.
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