Ácidos nucleicos

Los ácidos nucleicos  fueron descubiertos por Freidrich Miescher en 1869.

En la naturaleza existen solo dos tipos de ácidos nucleicos: El ADN (ácido desoxirribonucleico) y el ARN (ácido ribonucleico) y están presentes en todas las células.

Su función biológica no quedó plenamente confirmada hasta que Avery y sus colaboradores demostraron en 1944 que el ADN era la molécula portadora de la información genética.

Químicamente, estos están formados, como dijimos, por unidades llamadas nucleótidos (unidad básica): cada nucleótido a su vez, está formado por tres tipos de compuestos:

1. Una pentosa o azúcar de cinco carbonos: se conocen dos tipos de pentosas que forman parte de los nucleótidos,  la  ribosa y la desoxirribosa, esta última se diferencia de la primera por que le falta un oxígeno y de allí su nombre. El ADN sólo tiene desoxirribosa y el ARN  tiene sólo ribosa, y de la pentosa que llevan se ha derivado su nombre, ácido desoxirribonucleico y ácido ribonucleico, respectivamente.

2. Una base nitrogenada: que son compuestos anillados que contienen nitrógeno. Se pueden identificar cinco de ellas: adenina, guanina, citosina,  uracilo y timina.

3. Un grupo fosfato.

Un fosfato se encuentra unido al carbono  de la pentosa de un nucleótido se une al carbono de la pentosa de otro nucleótido. Ver imagen.

Los ácidos nucleicos son polinucleótidos formados por la unión de nucleótidos mediante enlaces covalente de tipo fosfodiéster entre sus grupos fosfato. Como producto de la información de este enlace se libera agua. Ademas, para la reacción inversa o ruptura del enlace tipo fosfodiéster se requiere agua.

El ácido desoxirribonucleico ( ADN )

Se encuentra en el núcleo celular. Molécula formada por un doble filamento helicoidal constituyendo a los cromosomas; a nivel citoplasmático se ubica en organelos autoduplicables como mitocondrias y cloroplastos. En su composición química presenta como pentosa la desoxirribosa y como baces a la adenina, guanina, citosina y timina. 

La adenina enlaza con la timina, mediante dos puentes de hidrógeno, mientras que la citosina enlaza con la guanina, mediante tres puentes de hidrógeno.

El ADN representa el material genético determinante de las características hereditarias. 


Función:

• La información contenida en el ADN está codificada en forma de secuencias de bases, Si la secuencia de bases nitrogenadas cambia, la información de ADN también lo hace.
• El ADN tiene capacidad para duplicarse. La duplicación del ADN permite que su información se herede.
• La célula utiliza la información contenida en el ADN para elaborar sus propias proteínas, como las enzimas.

El ácido ribonucleico ( ARN ) 


Molécula formada por un filamento simple que se encuentra en ele citoplasma y núcleo celular. En el citoplasma se ubica mayormente en corpúsculos denominados ribosomas y en el núcleo, en una estructura llamada nucléolo. Químicamente se caracteriza por presentar como pentosa a la ribosa y como bases nitrogenadas a la adenina, guanina, citosina y uracilo. Se encuentran en el citoplasma tres tipos de ARN: mensajero, ribosómico y de transferencia, todos los cuales colectivamente participan en la síntesis de proteínas.

ARN mensajero (ARNm)

Es el que se encuentra en menor proporción (menos del 5% del ARN celular), pero puede ser el de mayor longitud, aunque esta es muy variable y depende de la cantidad de información que reproduzca del ADN.

Su función consiste en copiar y transmitir el mensaje genético, almacenado en la secuencia de bases de una de las dos cadenas del ADN cromosómico, hasta los ribosomas, el lugar de la célula donde tal información se interpreta o traduce como secuencia de aminoácidos de una proteína. Por tanto, se localiza inicialmente en el núcleo, donde se asocia a proteínas, para luego pasar al citoplasma; finalmente, lo encontramos unido a los ribosomas. Cumplida su función de mensajero, se degrada.

ARN ribosómico (ARNr)

Es el más abundante (algo más del 75% del total) y el de mayor tamaño y peso molecular. Se loca­liza en los ribosomas, a los que da nombre, pues es su componente mayoritario (en torno al 60%). Está asociado a proteínas y proporciona la estructura a cada una de las dos subunidades de aspec­to globoso de las que constan estos orgánulos. Así crean el ambiente molecular adecuado para que en ellos se instale el ARNm y los aminoácidos que participarán en la síntesis de las proteínas. Exis­ten varios tipos de ARNr que se diferencian por su tamaño, y reciben distintos nombres según la velocidad a la que sedimentan al someterse a ultracentrifugación.

ARN transferente (ARNt)

Se encuentra disperso por el citoplasma, constituye en torno al 15% del total de ARN y es el de menor peso molecular, ya que consta de tan solo 70 a 90 nucleótidos, algunos raros.

Su estructura es muy característica, pues la cadena se pliega sobre sí misma por el empareja­miento de bases complementarias y crea así cuatro zonas o brazos helicoidales. El conjunto se puede considerar como una estruc­tura secundaria y se conoce como estructura " en hoja de trébol "; esta sufre otro plegamiento supe­rior y adquiere una estructura terciaria en forma de L.

Por tanto, la función de cada uno de los ARNt es la de transportar a un aminoácido específico de entre los veinte diferentes que pueden formar parte de las proteínas, según cual sea su anticodón, hasta los ribosomas, como si fueran "carretillas que llevan ladrillos". Allí se irán uniendo entre sí los aminoácidos para formar el edificio molecular de una proteína, siguiendo el orden que marcan las instrucciones contenidas en la secuencia de bases del ARNm, copia de uno de los genes que posee el ADN.