El ácido desoxirribonucleico, o ADN, es el nombre de las macromoléculas que contienen la información genética de todas las criaturas vivientes. Cada molécula de ADN consta de dos polímeros con forma de doble hélice y unidos por una combinación de cuatro moléculas especializadas llamadas nucleótidos, ordenadas de forma única para formar combinaciones de genes. Este orden único actúa como un código que define la información genética de cada célula. Por lo tanto, este aspecto de la estructura del ADN define su función principal, la de la definición genética, pero casi todos los demás aspectos de la estructura del ADN influyen en sus funciones.
Pares de bases y el código genético
Los cuatro nucleótidos que constituyen la codificación genética del ADN son adenina (abreviado A), citosina (C), guanina (G) y timina (T). Los nucleótidos A, C, G y T en un lado de la cadena de ADN se conectan a su correspondiente nucleótido asociado en el otro lado. Las A se conectan a las T y las C se conectan a las G mediante enlaces de hidrógeno intermoleculares relativamente fuertes que forman los pares de bases que definen el código genético. Debido a que solo necesita un lado del ADN para mantener la codificación, este mecanismo de emparejamiento permite la reformación de moléculas de ADN en caso de daño o en el proceso de replicación.
Estructuras de doble hélice "diestros"
La mayoría de las macromoléculas de ADN tienen la forma de dos hebras paralelas que se retuercen entre sí, llamadas "doble hélice". La La "columna vertebral" de las hebras son cadenas de moléculas alternas de azúcar y fosfato, pero la geometría de esta columna vertebral varía.
Se han encontrado en la naturaleza tres variaciones de esta forma, de las cuales el ADN-B es el más típico en humanos. Seres., Es una espiral derecha, al igual que el A-ADN, que se encuentra en el ADN deshidratado y en las muestras de ADN en replicación. La diferencia entre los dos es que el tipo A tiene una rotación más ajustada y una mayor densidad de pares de bases, como una estructura de tipo B arrugada.
Doble hélice para zurdos
La otra forma de ADN que se encuentra naturalmente en los seres vivos es el Z-ADN. Esta estructura de ADN es más diferente de A o B-ADN en que tiene una curva a la izquierda. Debido a que es solo una estructura temporal unida a un extremo del ADN-B, es difícil de analizar, pero la mayoría de los científicos creen que actúa como una especie de agente de equilibrio contra-torsional para B-DNA cuando se aprieta en el otro extremo (en forma de A) durante la transcripción y replicación del código proceso.
Estabilización de apilamiento de bases
Sin embargo, incluso más que los enlaces de hidrógeno entre nucleótidos, la estabilidad del ADN es proporcionada por interacciones de "apilamiento de bases" entre nucleótidos adyacentes. Debido a que todos menos los extremos de conexión de los nucleótidos son hidrófobos (lo que significa que evitan el agua), las bases se alinean perpendicularmente al plano de la columna vertebral del ADN, minimizando los efectos electrostáticos de las moléculas unidas o que interactúan con el exterior de la hebra (la "capa de solvatación") y proporcionando así estabilidad.
Direccionalidad
Las diferentes formaciones en los extremos de las moléculas de ácido nucleico llevaron a los científicos a asignar a las moléculas una "dirección". Todas las moléculas de ácido nucleico terminan en un grupo fosfato unido al quinto carbono de un azúcar desoxirribosa en un extremo, llamado el "extremo de los cinco primos" (extremo 5 '), y con un grupo hidroxilo (OH) en el otro extremo, llamado el "extremo de los tres primos" (3' final). Debido a que los ácidos nucleicos solo se pueden transcribir y sintetizar desde el extremo 5 ', se considera que tienen una dirección que va desde el extremo 5' hasta el extremo 3 '.
"Cajas TATA"
A menudo, en el extremo 5 'habrá una combinación de pares de bases de timina y adenina, todos en una fila, denominada "caja TATA". Estas no están inscritos como parte del código genético, sino que están ahí para facilitar la división (o "fusión") del ADN hebra. Los enlaces de hidrógeno entre los nucleótidos A y T son más débiles que los que existen entre los nucleótidos C y G. Por lo tanto, tener una concentración de los pares más débiles al comienzo de la molécula permite una transcripción más fácil.