ÁCIDOS NUCLEICOS El ADN es el portador de la información genética ya través de ella

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by  Dania Martìn

BIOQUÍMICA GENERAL CLASE#15
UNIDAD V: ÁCIDOS NUCLEICOS
OBJETIVOS CONTENIDOS
Conceptuales Procedimentales Actitudinales Conceptuales Procedimentales Actitudinales
Señalar los Diagramar los Practicar con Señalamiento de Diagramación de Practica con
procesos del procesos del ADN ética, y los procesos del los procesos del ética y
ADN y Código y Código genético. responsabilidad ADN. ADN y Código responsabilidad
Genético. el análisis de las genético. el análisis de las
propiedades, propiedades,

procesos y procesos y
funciones del funciones del
ADN y Código ADN y Código
Explicar las Caracterizar las genético. Explicación de Caracterización de genético.
propiedades propiedades las propiedades las propiedades
generales de generales de generales de los generales de los
ácidos ácidos nucleicos. ácidos nucleicos. ácidos nucleicos.
nucleicos.

El ADN es el portador de la información genética y a través de ella puede controlar,
en forma indirecta, todas las funciones celulares. Debemos recordar aquí que las
enzimas son proteínas que catalizan todas las funciones biológicas y se sintetizan
en las células de acuerdo a la información genética. Vale decir que a la información
genética la podemos comparar con un recetario, donde están las recetas de todas
las proteínas del organismo.
Encontramos ADN en el núcleo de las células animales y vegetales, en los
organismos procariontes, en organoides como los cloroplastos y mitocondrias,
como así también en algunos virus, a los que llamamos ADN - virus.
La molécula de ADN es el depósito químico de la información genética de un
organismo, la cual es almacenada como una secuencia de desoxirribonucleótidos
en la cadena de ADN. Para que está información sea preservada y trasmitida a las
generaciones futuras debe existir:
1. Un mecanismo que permita copiar las moléculas de ADN (replicación).
2. Un mecanismo que descifre el mensaje contenido en el ADN (trascripción y
traducción).
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REPLICACIÓN
Es el proceso por el cual se hace una réplica o copia idéntica del ADN. El modelo
de Watson y Crick explica ingeniosamente como es que las moléculas de ADN
reproducen copias exactas de sí mismas.
El proceso de replicación ocurre cada vez que la célula madre quiere formar células
hijas.
Características:
a. Semi conservativa
Cada cadena parental actúa como molde para la síntesis de una nueva cadena
complementaria, dando origen a dos moléculas idénticas de ADN.
Cada célula hija contiene la mitad de la información original de la célula madre.
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b. Toda replicación es bidireccional

c. Semidiscontinua.
Una de las cadenas se copia de manera directa y se le conoce como cadena
continua y la cadena que la genera se le llama cadena molde.
La cadena molde se lee 3´ 5´ y la cadena continua que se va formando se
lee 5´ 3´.
La otra cadena (llamada cadena codificante, que se lee 5´ 3´) se copia de
tramo en tramo y la cadena formada se le llama cadena retardada.
Proceso de duplicación
La iniciación de la replicación siempre acontece en un cierto grupo de nucleótidos, el
origen de la replicación, requiere entre otras de las enzimas helicasas para
romper los puentes hidrógeno y las topoisomerasas para aliviar la tensión y de
las proteínas de unión a cadena simple para mantener separadas las cadenas
abiertas.
Una vez que se abre la molécula, se forma una área conocida como "burbuja de
replicación" en ella se encuentran las "horquillas de replicación" . Por acción de la
la ADN polimerasa los nuevos nucleótidos entran en la horquilla y se enlazan con el
nucleótido correspondiente de la cadena de origen (A con T, C con G). Los
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procariotas abren una sola burbuja de replicación, mientras que los eucariotas
múltiples. El ADN se replica en toda su longitud por confluencia de las "burbujas".
Dado que las cadenas del ADN son antiparalelas, y que la replicación procede
solo en la dirección 5' to 3' en ambas cadenas, numerosos experimentos mostraron
que, una cadena formará una copia continua, mientras que en la otra se formarán
una serie de fragmentos cortos conocidos como fragmentos de Okazaki. La cadena
que se sintetiza de manera continua se conoce como cadena adelantada y, la que
se sintetiza en fragmentos, cadena atrasada.
Para que trabaje la ADN polimerasa es necesario la presencia, en el inicio de cada
nuevo fragmento, de pequeñas unidades de ARN conocidas como cebadores, a
posteriori, cuando la polimerasa toca el extremo 5' de un cebador, se activan otras
enzimas, que remueven los fragmentos de ARN, colocan nucleótidos de ADN en su
lugar y, una ADN ligasa los une a la cadena en crecimiento.
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Conclusión:
1. La replicación es un proceso clave en el ciclo celular y necesario para que se
lleve a cabo la división celular.
2. Las ADN polimerasas necesitan siempre un fragmento corto de ARN, cebador,
con un extremo hidroxilo 3´ libre para añadir nucleótidos. Las ADN polimerasas
siempre recorren la hebra molde en el sentido 3´- 5´.
3. Las hebras que se sintetizan en cada división celular siempre son ligeramente
más cortas que las parentales, debido al hueco dejado por los ARN cebadores.
4. Como es fácil de adivinar, con las sucesivas divisiones celulares se irán
acortando progresivamente las copias de las nuevas hebras que se sinteticen.
Estos déficits son los causantes de los acortamientos de los TELÓMEROS. La
pérdida de los telómeros trae consecuencias fatales para las células.
TRASCRIPCIÓN
Es el proceso por el cual los mensajes genéticos contenidos en el ADN son
leídos o trascritos y transferidos del núcleo celular a los ribosomas.
 Transcripción = síntesis de ARN.
 Ocurre en el interior del núcleo.
 Necesita:
 Una cadena de ADN que actúe como molde.
 Enzimas: ARN-polimerasa.
 Ribonucleótidos trifosfato de A, G, C y U.
 Proceso:
 Iniciación
 Comienza cuando la ARN-polimerasa reconoce en el ADN que se va
transcribir una señal que indica el inicio del proceso = centros
promotores.
 Centros promotores = secuencias cortas de bases nitrogenadas.
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 La ARN-polimerasa hace que la doble hélice de ADN se abra 
exposición de la secuencia de bases del ADN  unión de los
ribonucleótidos.
 Elongación
 Adición de sucesivos ribonucleótidos para formar el ARN.
 ARN-polimerasa: “lee” ADN 3’-5’ síntesis ARN 5’-3’
 La cadena de ARN sintetizada es complementaria de la hebra de ADN
que se utiliza como molde.
 Complementariedad entre las bases de ADN y ARN:
G-C A-U T-A C-G
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 Terminación
 La ARN-pol reconoce en el ADN unas señales de terminación que
indican el final de la transcripción.
 Implica el cierre de la burbuja formada en el ADN y la separación de
la ARN-pol del ARN transcrito.
 La ARN-pol transcribe regiones de ADN largas, que exceden la
longitud de la secuencia que codifica la proteína.
 Una enzima corta el fragmento de ARN que lleva la información para
sintetizar la proteína.
 Extremo 3’  se añade una secuencia de ribonucleótidos de adenina
 cola poli-A.
 Extremo 5’  se añade una caperuza  permitirá identificar este
extremo en el proceso de traducción posterior.
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Traducción:
Es el proceso por el cual los mensajes genéticos son descifrados y utilizados
para construir proteínas.
Tiene lugar en los ribosomas, de una forma muy similar en procariontes y
eucariontes. Comprende las siguientes etapas:
a) Iniciación.
Comienza por el triplete iniciador del ARNm (AUG), que está próximo a la
caperuza 5'. Este triplete va precedido de la secuencia AGGAGG (secuencia
de Shine-Dalgarno) que es la zona de unión con el ribosoma.
Se forma el complejo de iniciación con los factores de iniciación (FI) y la
energía suministrada por el GTP, la subunidad menor del ribosoma reconoce
la caperuza y se une al ARNm en la zona próxima al triplete o codón iniciador.
Esta caperuza aporta el ARNt iniciador que a su vez aporta el aminoácido
metionina. Este ARNt contiene un triplete complementario al AUG, es decir
el UAC, llamado anticodón (la proteína sintetizada contiene en su extremo el
aminoácido metionina)
Una vez encajado el ARNt-metionina, se liberan los FI y dejan paso a la
subunidad mayor del ribosoma, formándose así el ribosoma completo y
funcional. En él hay dos sitios claves:
• a) Sitio P (sitio peptidil) ocupado por el ARNt-metionina .
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• b) Sitio A (sitio aminoacil) que está libre para recibir un segundo ARNt
(sólo el que su anticodón coincida con el del codón del ARNm) cargado
con un nuevo aminoácido.

b) Elongación de la cadena peptídica:
Es un proceso catalizado por el enzima peptidil transferasa, el cual, mediante
enlaces peptídicos va uniendo aminoácidos a la cadena peptídica. Cada vez
que llega un aminoácido ocurre un proceso cíclico de elongación.
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c) Fin de la síntesis de la cadena peptídica:
Ocurre cuando aparece uno de los codones de terminación (UAA,UAG,UGA).
En este momento un factor proteico de terminación (RF) se une al codón de
terminación e impide que algún ARN con otro aminoácido (ARN-aminoacil)
t t
se aloje en el sitio A. En este momento se produce la hidrólisis de la cadena
peptídica y se separan las dos subunidades del ribosoma.