ESTRUCTURA Y FUNCION DEL ADN
En los organismos vivos, la información hereditaria es almacenada en el ácido desoxirribonucleico (ADN), constituyendo éste el material genético primordial, a excepción de algunos virus que almacenan su información genética en el ácido ribonucleico (ARN).
El ADN fué descubierto por Miescher en 1871, pero recién se lo identificó como portador de la información genética a mediados de nuestro siglo (Avery et al, 1944; Hershey and Chase, 1952). En 1953, Watson and Crick (1953a, b) sugieren un modelo tridimensional para su estructura y mecanismo de replicación, confirmados posteriormente.
De acuerdo con el modelo propuesto, el ADN es una molécula bicatenaria, constituída cada cadena por la secuencia de unidades químicas denominadas nucleótidos. Cada nucleótido está compuesto por una pentosa, la deoxirribosa, un grupo fosfato y una base nitrogenada.
Los nucleótidos difieren solamente a nivel de las bases nitrogenadas, que son de dos tipos: las purinas, representadas por la guanina (G) y la adenina (A); y las pirimidinas, constituídas por la citosina (C) y la timina (T).
A lo largo de la cadena polinucleotídica, los nucleótidos se unen por uniones fosfodiéster, resultando una secuencia alternante azúcar-fosfato y emergiendo las bases nitrogenadas en forma perpendicular a esta estructura.
Las dos cadenas polinucleotídicas dextrohelicoidales, enrolladas sobre un mismo eje, constituyen una doble hélice. Cada una de ellas presenta una orientación de sus puentes fosfodiéster 3'-5' internucleotídicos opuesta a la de la otra, determinándose así el antiparalelismo de las cadenas.
Las bases nitrogenadas de una de las cadenas se aparean, sobre el mismo plano, con las emergentes de la otra cadena. Debido a problemas estéricos, sólo son posibles dos tipos de apareamiento: A-T y G-C, que son precisamente los que presentan una exacta equimolaridad en todos los ADNs estudiados (Chargaff, 1950). El par A-T está mantenido por dos puentes de hidrógeno, en tanto que el par G-C lo está por tres.
Las bases nitrogenadas son hidrofóbicas, ubicándose en el interior de la doble hélice, en tanto que los azúcares y fosfatos, por estar cargados eléctricamente, están expuestos al contacto con el agua. De esta manera, la estructura del ADN no sólo está mantenida por las uniones puente de hidrógeno, sino también por las interacciones hidrofóbicas generadas cooperativamente al apilarse las bases.
Las dos cadenas de la doble hélice no son idénticas, ni en composición ni en secuencia de nucleótidos, pero sí mutuamente complementarias: enfrentada a una T siempre habrá una A en la otra cadena, así como enfrentada a una C de una cadena siempre habra una G en la otra y viceversa. Esta complementariedad sólo puede darse en forma antiparalela, presentando una de las cadenas el sentido 5'-3' (determinado por las uniones fosfodiéster internucleotídicas), y la otra el sentido 3'-5'.
El modelo postulado por Watson y Crick sobre la estructura del ADN les permitió proponer, a la vez, un mecanismo de replicación: ya que las dos cadenas son complementarias, durante la replicación podría producirse la separación de las cadenas de la molécula, constituyendo cada una un molde sobre el que se sintetizaría la cadena hija, complementaria.
Como resultado, se obtendrían dos moléculas hijas, constituída cada una de ellas por una cadena parental y una sintetizada usando aquella como molde. Se plantearon así las bases de la replicación semiconservativa del ADN, posteriormente comprobada en forma experimental.
LAS MULTIPLES ALTERNATIVAS DE ANALISIS
A la luz del conocimiento actual, los sistemas de análisis de ADN pueden dividirse en dos grandes grupos: los basados en diferente longitud de la región variable, debidos a VNTR (Variable Number Tandem Repeats - repeticiones en tandem de número variable), y los basados en diferencias en la secuencia nucleotídica.
Los polimorfismos de longitud pueden ponerse de manifiesto mediante enzimas de restricción (RFLPs) o por amplificación de la región variable. En ambos casos, el resultado observable es similar: diferentes individuos presentan distinta longitud de los fragmentos de ADN obtenidos luego del corte con la enzima de restricción seleccionada o de la amplificación de la región de interés.
En los organismos vivos, la información hereditaria es almacenada en el ácido desoxirribonucleico (ADN), constituyendo éste el material genético primordial, a excepción de algunos virus que almacenan su información genética en el ácido ribonucleico (ARN).
El ADN fué descubierto por Miescher en 1871, pero recién se lo identificó como portador de la información genética a mediados de nuestro siglo (Avery et al, 1944; Hershey and Chase, 1952). En 1953, Watson and Crick (1953a, b) sugieren un modelo tridimensional para su estructura y mecanismo de replicación, confirmados posteriormente.
De acuerdo con el modelo propuesto, el ADN es una molécula bicatenaria, constituída cada cadena por la secuencia de unidades químicas denominadas nucleótidos. Cada nucleótido está compuesto por una pentosa, la deoxirribosa, un grupo fosfato y una base nitrogenada.
Los nucleótidos difieren solamente a nivel de las bases nitrogenadas, que son de dos tipos: las purinas, representadas por la guanina (G) y la adenina (A); y las pirimidinas, constituídas por la citosina (C) y la timina (T).
A lo largo de la cadena polinucleotídica, los nucleótidos se unen por uniones fosfodiéster, resultando una secuencia alternante azúcar-fosfato y emergiendo las bases nitrogenadas en forma perpendicular a esta estructura.
Las dos cadenas polinucleotídicas dextrohelicoidales, enrolladas sobre un mismo eje, constituyen una doble hélice. Cada una de ellas presenta una orientación de sus puentes fosfodiéster 3'-5' internucleotídicos opuesta a la de la otra, determinándose así el antiparalelismo de las cadenas.
Las bases nitrogenadas de una de las cadenas se aparean, sobre el mismo plano, con las emergentes de la otra cadena. Debido a problemas estéricos, sólo son posibles dos tipos de apareamiento: A-T y G-C, que son precisamente los que presentan una exacta equimolaridad en todos los ADNs estudiados (Chargaff, 1950). El par A-T está mantenido por dos puentes de hidrógeno, en tanto que el par G-C lo está por tres.
Las bases nitrogenadas son hidrofóbicas, ubicándose en el interior de la doble hélice, en tanto que los azúcares y fosfatos, por estar cargados eléctricamente, están expuestos al contacto con el agua. De esta manera, la estructura del ADN no sólo está mantenida por las uniones puente de hidrógeno, sino también por las interacciones hidrofóbicas generadas cooperativamente al apilarse las bases.
Las dos cadenas de la doble hélice no son idénticas, ni en composición ni en secuencia de nucleótidos, pero sí mutuamente complementarias: enfrentada a una T siempre habrá una A en la otra cadena, así como enfrentada a una C de una cadena siempre habra una G en la otra y viceversa. Esta complementariedad sólo puede darse en forma antiparalela, presentando una de las cadenas el sentido 5'-3' (determinado por las uniones fosfodiéster internucleotídicas), y la otra el sentido 3'-5'.
El modelo postulado por Watson y Crick sobre la estructura del ADN les permitió proponer, a la vez, un mecanismo de replicación: ya que las dos cadenas son complementarias, durante la replicación podría producirse la separación de las cadenas de la molécula, constituyendo cada una un molde sobre el que se sintetizaría la cadena hija, complementaria.
Como resultado, se obtendrían dos moléculas hijas, constituída cada una de ellas por una cadena parental y una sintetizada usando aquella como molde. Se plantearon así las bases de la replicación semiconservativa del ADN, posteriormente comprobada en forma experimental.
LAS MULTIPLES ALTERNATIVAS DE ANALISIS
A la luz del conocimiento actual, los sistemas de análisis de ADN pueden dividirse en dos grandes grupos: los basados en diferente longitud de la región variable, debidos a VNTR (Variable Number Tandem Repeats - repeticiones en tandem de número variable), y los basados en diferencias en la secuencia nucleotídica.
Los polimorfismos de longitud pueden ponerse de manifiesto mediante enzimas de restricción (RFLPs) o por amplificación de la región variable. En ambos casos, el resultado observable es similar: diferentes individuos presentan distinta longitud de los fragmentos de ADN obtenidos luego del corte con la enzima de restricción seleccionada o de la amplificación de la región de interés.
No hay comentarios:
Publicar un comentario