26.12: ADN y ARN

Linus Pauling fue uno de los mayores científicos del siglo XX. Pauling fue dos veces ganador del Premio Nobel (en química en 1954, y el premio de la paz en 1962). Sin embargo, no siempre llegó primero. En la década de 1950, había mucho interés en la estructura del ADN. Pauling dedicó algún tiempo a este rompecabezas, aunque le interesaban primordialmente las proteínas. Propuso una estructura de ADN donde las bases estaban en el exterior y los grupos fosfato estaban en el interior. Esta idea resultó ser incorrecta, pero desde luego no le quitó su destacada reputación científica.

ADN y ARN

Las tres partes de un nucleótido de ADN se ensamblan como se muestra en la siguiente figura.

Figura\(\PageIndex{1}\): Los nucleótidos están compuestos por un grupo fosfato, un azúcar y una de cinco bases nitrogenadas diferentes.

Cada polímero de ADN y ARN consiste en múltiples nucleótidos unidos en cadenas extremadamente largas. La única variación en cada nucleótido es la identidad de la base nitrogenada. La figura anterior muestra un ejemplo de una base nitrogenada, llamada adenina. Solo hay cinco bases nitrogenadas diferentes que se encuentran en todos los ácidos nucleicos. Las cuatro bases del ADN son adenina, timina, citosina y guanina, abreviadas A, T, C y G respectivamente. En el ARN, la base timina no se encuentra y en cambio es reemplazada por una base diferente llamada uracilo, abreviada U. Las otras tres bases están presentes tanto en el ADN como en el ARN.

La estructura específica del ADN resultó esquiva para los científicos durante muchos años. En 1953, James Watson y Francis Crick propusieron que la estructura del ADN consiste en dos cadenas de polinucleótidos lado a lado envueltas en la forma de una doble hélice. Un aspecto de esta estructura es que cada base nitrogenada en una de las cadenas de ADN debe emparejarse con otra base en la hebra opuesta. La siguiente figura ilustra el emparejamiento de bases. Cada base de adenina siempre está emparejada con una timina, mientras que cada citosina se empareja con una guanina. Las bases encajan perfectamente de una hebra a la otra y también se mantienen unidas por enlaces de hidrógeno. El emparejamiento A-T contiene dos enlaces de hidrógeno, mientras que el emparejamiento C-G contiene tres enlaces de hidrógeno. Los extremos de cada cadena están marcados con 3' o 5', basándose en una numeración del anillo de azúcar desoxirribosa.

Figura\(\PageIndex{2}\): Emparejamiento de bases en ADN.

La estructura helicoidal doble del ADN se muestra en la siguiente figura.

Figura\(\PageIndex{3}\): La doble hélice de ADN.

Resumen

• Cada polímero de ADN y ARN consiste en múltiples nucleótidos unidos en cadenas extremadamente largas.
• La única variación en cada nucleótido es la identidad de la base nitrogenada.
• Las cuatro bases del ADN son adenina, timina, citosina y guanina, abreviadas A, T, C y G respectivamente. En el ARN, no se encuentra la base timina y en su lugar es reemplazada por una base diferente llamada uracilo, abreviada U; las otras tres bases están presentes tanto en el ADN como en el ARN.
• James Watson y Francis Crick propusieron que la estructura del ADN consiste en dos cadenas de polinucleótidos una al lado de la otra envueltas en la forma de una doble hélice.