miércoles, 7 de noviembre de 2012

Estructura del ADN: el modelo de Watson y Crick



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El patrimonio genético de toda célula está contenido en la molécula de ADN, constituida por tres moléculas de naturaleza distinta, un azúcar con cinco átomos de carbono, la 2-D-desoxirribosa, un fosfato y cuatro bases nitrogenadas diferentes: dos purinas, la adenina y la guanina, y dos pirimidinas, la citosina y la timina; la unidad fundamental de la molécula de ADN está constituida por un nucleótido formado por una de las cuatro bases nitrogenadas enlazada a una molécula de azúcar y a una de fosfato. En 1953 el bioquímico estadounidense James Watson y el biólogo británico Francis Crick, a partir de estudios cristalográficos realizados por Wilkins y Franklin (que sugerían que la molécula de ADN poseía una estructura helicoidal) e inspirándose en las observaciones de otros investigadores (según las cuales los distintos ADN examinados presentaban siempre un número de adeninas igual al de timinas y un número de citosinas igual al de guaninas), propusieron asignar una estructura de doble hélice a la molécula de ADN.

Estructura del adn

La identificación de la estructura del ADN está considerada el descubrimiento más importante de nuestro siglo en el campo de la biología. De acuerdo con este modelo, el ADN es una macromolécula constituida por dos hebras o filamentos enrollados uno sobre otro en sentido dextrógiro (es decir, en el del movimiento de las agujas del reloj), formando así una doble hélice. Cada hebra está constituida por una larga secuencia de nucleótidos, que forman el esqueleto de la macromolécula de ADN. Los nucleótidos se unen entre sí por un enlace fosfodiéster entre los azúcares (es decir, entre un grupo fosfato, PO4-3, enlazado a un azúcar y un hidroxilo, OH, del azúcar del nucleótido precedente). La información genética está contenida en las distintas secuencias de nucleótidos del esqueleto del ADN. Las dos hélices de ADN se mantienen unidas por enlaces débiles de naturaleza física, los enlaces de hidrógeno, y por enlaces químicos débiles, los enlaces de Van der Waals. Los pares de bases son perpendiculares al eje principal de la molécula: una vuelta completa de la hélice sobre sí misma comprende diez pares de bases. Las dos hélices están polarizadas, es decir, poseen una dirección, que viene determinada por el extremo libre del último nucleótido, el cual puede ser el carbono número 3 o el número 5 de la molécula de desoxirribosa; en consecuencia, cada hebra de ADN poseerá una extremidad 5' - 3' y la otra en dirección 3' - 5', y se dice que son antiparalelas.

La estructura antiparalela del ADN posee una importancia estratégica para la duplicación del ADN.