2. La estructura del ADN

2. LA ESTRUCTURA DEL ADN.

Componentes del ADN: a partir del trabajo del bioquímico Phoebus Levene y otros, los científicos contemporáneos de Watson y Crick sabían que el ADN está formado por subunidades llamadas nucleótidos. El cual consta con de desoxirribosa (azúcar),un grupo fosfato y una de cuatro bases nitrogenadas: adenina (A), timina (T), guanina (G) o citosina (C).

Las bases de citosina y timina con tienen un solo anillo, que se llaman pirimidinas, y las las bases adenina y guanina tienen dos anillas llamados purinas. Los nucleótidos del ADN están unidos mediante enlaces covalentes, formados por azúcar de un nucleótido y el grupo fosfato del siguiente.

Da como resultado una secuencia alterna de grupos de desoxirribosa y fosfato en el ADN del polímero, una estructura conocida como el esqueleto de azúcar y fosfato. (Khan Academy, s.f.)

Reglas de Chargaff: el bioquímico Erwin Chargaff proporcionó información clave relacionada con la estructura del ADN. Analizó el ADN de distintas especies y determinó su composición de bases A, T, C y G.

Las observaciones que hizo son:

- Que el A, T, C y G no se encontraban en cantidades iguales. - La cantidad de las bases varía entre las especies, pero no entre los individuos de las mismas especies. - Que la cantidad de A siempre era igual a T y la cantidad de C siempre era igual a G. (A=T y C=G).

Estos descubrimientos fueron llamados Reglas de Chargaff y fueron importantes para el modelo de Watson y Crick de la doble hélice del ADN. (Khan Academy, s.f.)

Watson, Crick y Rosalind Franklin: a inicios de 1950, el biólogo James Watson y el físico Francis Crick propusieron el modelo de la doble hélice del ADN. En lugar de llevar a cabo nuevos experimentos, Watson y Crick recolectaron y analizaron fragmentos de información ya existente y los juntaron de formas novedosas.

Algunas de sus pistas más importantes sobre la estructura del ADN fueron gracias al trabajo de la química Rosalind Franklin, quien era experta en un técnica para la determinación de la

estructura de las moléculas, conocida como cristalografía de rayos X. Cuando la forma cristalizada de una molécula, como la del ADN, se expone a rayos X, los átomos desvían algunos de los rayos y forman un patrón de difracción.

Esto dió a Watson y Crick pistas importantes sobre la estructura del ADN, El patrón de difracción en forma de X que se pudo observar en las imágenes de Frankiln inmediatamente le dieron a Watson una estructura helicoidal de dos cadenas para el ADN.

Además de reunir los datos de Franklin también reunieron los de otros investigadores como los de Wilkins y Chargaff para poder ensamblar su modelo de la estructura 3D del ADN, por el cual recibieron el Premio Nobel de medicina. (Khan Academy, s.f.)

El modelo del ADN de Watson y Crick: la estructura que representan es una hélice dextrógira de doble cadena antiparalela. El esqueleto de azúcar-fosfato de las cadenas de ADN forman la parte exterior de la hélice, y las bases nitrogenadas se encuentran en el interior y forman pares unidos por puentes de hidrógeno que mantienen juntas a las cadenas del ADN. (Khan Academy, s.f.)

- Orientación antiparalela: el ADN de doble cadena es una molécula antiparalela, lo cual nos indica que se compone de dos cadenas que corren una junto a otra pero en direcciones opuestas. El extremo 5’ (el que termina con un grupo fosfato) se alinea con el extremo 3’ ( el que termina con un grupo hidroxilo) de su pareja y viceversa.

- La hélice dextrógira: en este modelo ambas cadenas de ADN giran una alrededor de otra para formar una hélice dextrógira. Todas las hélices tienen direccionalidad. La torsión de la doble hélice del ADN y la geometría de las bases crean un hueco más amplio, el cual es llamado surco mayor y un huevo más estrecho que es llamado surco menor.Estos son importantes sitios de unión para las proteínas, ya que mantienen el ADN y regulan la actividad de los genes.

- Apareamiento de bases: en este modelo las dos cadenas de la doble hélice del ADN se mantienen unidas gracias a los puentes de hidrógeno que hay entre las bases nitrogenadas en cadenas opuestas. No se mantiene por cualquier combinación de bases, deben estar emparejadas con una T en la otra. Y de la misma manera, una G en una cadena siempre debe tener una C. Estas correspondencias son conocidas como pares de bases complementarias. (Khan Academy, s.f.)