Practica No. - 6 Extracción de DNA Biología V Mtra. Biciego y Mtro. Coffe

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.