Estructura dels àcit nucleicos
.png)
.png){kind=link}
La estructura dels àcit nucleicos es referix a la disposició tridimensional dels àtoms dels àcits nucleicos. Existixen dos tipos principals, l'ADN i l'ARN; abdós són polímero de nucleòtits, és dir, polinucleótidos. Si ben la seua composició química és molt similar, existixen diferències entre les seues estructures, que els conferixen funcions diverses, tals com contindre l'informació de la herència genètica, la biosíntesis de proteïnes, la regulació de l'expressió gènicao la catálisis enzimàtica per ribozimas. Quant més complexes són les seues estructures, més diferents i específiques són les seues funcions biològiques.
Contribuïxen a l'estabilitat i complexitat de l'estructura dels àcit nucleicos, no solament enllaços covalente, sino també ponts d'hidrogen, interaccions iòniques i forces de Van der Waals. Estes forces permeten l'aparició d'elements estructurals únics en els àcit nucleicos, com els bucles en forqueta, les dobles o triples hèlices, els palíndroms o la formació d'híbrits ADN-ARN. La seua naturalea com a polímero els permet alcançar llongituts considerables; per eixemple, el genoma humà té una llongitut aproximada de 3 mil millons de nucleòtits, és dir, 2 metros de llongitut.[1][2]No obstant, el genoma més llarc conegut a data de 2024 medix 160 el meu millons de nucleòtits, aproximadament 100 metros.[3]La seua estructura també els permet interactuar en proteïnes, diversificando encara més les seues funcions biològiques. El ADN és capaç d'empaquetar-se en unir-se en histona per a formar la cromatina dins del núcleu celular, mentres que l'ARN ribosómico s'associa a proteïnes per a crear els ribosoma.
La biologia estructural és la disciplina científica que estudia la determinació d'estructures, per mig de métodos com l'espectroscopía de resonància magnètica nuclear, la crie-microscopía electrònica o la cristalografia de rajos X. Este últim método va ser el que va permetre la determinació per primera volta de les estructures secundàries de el ADN, per James D. Watson i Francis Crick en 1953,[4] i de el ARN, per Alex Rich i David Davies en 1956.[5]
L'estructura dels àcit nucleicos es dividix en quatre nivells diferents: primària, secundària, terciaria i cuaternaria.
Estructura primària
[editar | editar còdic]
l'estructura primària consistix en una seqüència llineal de nucleòtits, units entre sí per enllaços fosfodiéster. Cada nucleòtit es compon de:[6]
- Una base nitrogenada, que pot ser qualsevol de les següents:
- Una pentosa, que pot ser:
- Desoxirribosa (En el ADN)
- Ribosa (En el ARN)
- Un grup fosfat
Les bases nitrogenades es poden classificar en purinas (adenina i guanina) i pirimidinas (citosina, timina i uracilo),[7] presentant diferències estructurals i per lo tant, afectant a la correcta morfologia d'estructures superiors. Les purinas tenen un enllace N-glicosídico entre el nové nitrogen i el primer hidroxilo de la pentosa, mentres que en les pirimidinas és el primer nitrogen el que participa en l'enllaç.[7] L'unió d'una base nitrogenada i una pentosa crea un nucleòsit. Cada nucleòsit s'unix a un grup fosfat per mig d'un enllaç éster entre el quint hidroxilo de la pentosa i un dels oxigen del fosfat, creant un nucleòtit. Si dos o més nucleòtits s'unixen per mig d'enllaços fosfodiéster entre un fosfat (extrem 5') i el tercer hidroxilo d'un atre (extrem 3'), es forma un dinucleótido o un polinucleótido respectivament.[7] La seqüència d'un àcit nucleico es representa sempre en el sentit 5' → 3', utilisant la sigles de les bases nitrogenades, vore ACTG en el ADN o ACUG en el ARN.[7] Una nomenclatura alternativa és usant les tres primeres lletres dels seus noms: Ade-Cyt-Thy-Gua o Ade-Cyt-Ura-Gua.[8] Els grups fosfat es troben ionizados en càrrega negativa en les condicions de pH celular normals, la qual cosa conferix un caràcter àcit als àcit nucleicos, pot protegir les bases nitrogenades de la hidrólisis i permet interaccions electroestáticas en atres molècules.[7] Totes estes característiques són essencials per a l'estabilitat de l'estructura secundària.
Estructura secundària
[editar | editar còdic]
L'estructura secundària és el conjunt d'interaccions entre les bases nitrogenades. L'existència de grups amino i cetona en les bases nitrogenades permet la formació d'enllaces d'hidrogen entre elles, i açò a la seua volta, el apareament de pares de bases dins de la mateixa cadena o diferents cadenes d'àcit nucleico. Quan nos referim al apareament complet entre dos cadenes de polinucleótidos, parlem d'hibridació de àcit nucleicos. L'hibridació supon que les dos seqüències involucrades són complementàries i antiparalelas entre sí.
ADN
[editar | editar còdic]El ADN té una estructura secundària característica en forma de doble hèliç o bicatenario, com a conseqüència de l'hibridació de dos cadenes de ADN. Estes es enrollan entre sí al voltant d'un eix imaginari, contenint les bases nitrogenades en l'interior, casi perpendicularment a este eix i apilades una damunt de l'atra; mentres que els grups fosfat queden exposts com un esquelet extern. La doble hèliç en el seu conjunt s'estabilisa per l'existència d'enllaços d'hidrogen i forces de Van der Waals pel apilamiento de les bases nitrogenades.[9][10]
ARN
[editar | editar còdic]
L'estructura secundària de el ARN consistix en una sola cadena de polinucleótido, la qual hibrida en si mateixa en les regions complementàries. Açò genera elements estructurals característics com:
- Hèlices. Ocorren quan dos regions dins de la mateixa cadena de ARN són complementàries, poden plegar-se i hibridarse.[11]
- Talle-Bucles (També cridats bucles en forqueta o, simplement, bucles). Ocorren quan una hèliç intra catenària termina en una regió de bases nitrogenades desemparejadas, formant un "colze".[12]
- Pseudonudos. Ocorren quan les bases en el colze d'un bucle s'emparellen en les d'un atre bucle, a voltes inclús involucrant a un tercer bucle.[13]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ «Homo sapiens genome assembly T2T-CHM13v2.0» (en en). NCBI. Consultat el 2024-08-23.
- ↑ Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Lewis, {{{nom3}}}; Raff, {{{nom4}}} (2002). Chromosomal DNA and Its Packaging in the Chromatin Fiber (en en), Garland Science.
- ↑ «Tiny fern smashes world record for biggest DNA» (en en-gb). www.bbc.com. Consultat el 2024-08-23.
- ↑ Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.39(2)
- 84–97.ISSN 0027-8424.doi:10.1073/pnas.39.2.84.Consultat el 2024-08-23.
- ↑ Journal of the American Chemical Society.78(14)
- 3548–3549.ISSN 0002-7863.doi:10.1021/ja01595a086.Consultat el 2024-08-23.
- ↑ Saenger, W. (1984). Principles of Nucleic Acid Structure, Springer-Verlag. ISBN 0-387-90762-9.
- ↑ 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 Nelson; Cox, {{{nom2}}} (2013). Lehninger Principles of Biochemistry (en en), Nova York: W.H. Freeman & Company.
- ↑ The Biochemical Journal.120(3)
- 449–454.ISSN 0264-6021.doi:10.1042/bj1200449.Consultat el 2024-08-20.
- ↑ Accounts of Chemical Research.46(4)
- 927–936.ISSN 1520-4898.doi:10.1021/ar300083h.Consultat el 2024-08-25.
- ↑ Biochemistry.56(10)
- 1426–1443.ISSN 1520-4995.doi:10.1021/acs.biochem.6b01101.Consultat el 2024-08-25.
- ↑ RNA (New York, N.Y.).20(6)
- 782–791.ISSN 1469-9001.doi:10.1261/rna.043711.113.Consultat el 2024-08-25.
- ↑ Cellular and molecular life sciences: CMLS.63(7-8)
- 901–908.ISSN 1420-682X.doi:10.1007/s00018-005-5558-5.Consultat el 2024-08-25.
- ↑ PLoS biology.3(6)
- i213.ISSN 1545-7885.doi:10.1371/journal.pbio.0030213.Consultat el 2024-08-25.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Estructura de los ácidos nucleicos» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.