Actividad 6: Ácidos nucleicos

ÁCIDOS NUCLEÍDOS

Antecedentes:

Poco tiempo después de que Mendel diera a conocer sus descubrimientos, se había producido otro gran descubrimiento:

Ocurrió en un hospital suizo y su protagonista fue un joven llamado Friedrich Miescher, mas aficionado a la investigación que a la práctica hospitalaria.

Miescher se dedico hacer una investigación propia tan solo para quien poseía, como el estomago de médico, el estudio de núcleo de células de pus que extraía de vendajes sucios.

Pero no era por masoquismo que eligia esas células, lo que ocurre es que presentantes núcleos excepcionalmente grandes y fáciles de observar en el microscopio.

Usando una enzima que abunda en el estomago la pepsina, Miescher disolvió las estructura celular, excepto los núcleos.

Acumulo una gran cantidad de núcleo y los dejo secar hasta formar un polvo blanco.

Lo trato con diferentes reactivos y descubrió que era insoluble en agua, pero se solubilizaba en un medio alcalino, lo que significaba que tenía carácter acido. Como la sustancia procedía de los núcleos, Miescher la llamo Nucleina.

Años más tardes ya desaparecido Miescher, dos de sus discípulos que continuaron sus investigaciones descubrieron que la Nucleina estaba forma por dos sustancias: una que identificaron como proteína y la otra que le daba el carácter acido. Así esta ultima recibió el nombre de acido nucleído.

BASES PURICAS Y PIRIMIDICAS

Cada nucleótido contiene una base nitrogenada. Estas bases se clasifican en purinas y las pirimídicas. Las bases purinas están formadas por la condensación de dos ciclo de carbono y nitrógeno. Para el ADN y el ARN existen dos bases púricas; la adenina y la guanina encontrándose en ambos. Las bases purimidinicas son compuestos orgánicos, similares al benceno pero con un anillo heterocíclico. Tres bases de los ácidos nucleicos: citosina, timina y uracilo que son derivados de las pirimidinicas.

	ARN	ADN
PENTOSA	Ribosa	Desoxirribosa
BASES PÚRICAS	Adenina Guanina	Adenina Guanina
BASES PIRIMÍDICAS	Citosina Uracilo	Citosina Timina

Bases púricas

Adenina: es una de las bases nitrogenadas y juego un papel muy importante en el metabolismo, responsables de la formación del ATP y ayuda a proporcionar la energía a este y a las células.

Guanina: es una de las bases nitrogenadas formando parte de la los ácidos nucleídos y en el código genético, es representada con la letra G. Ayuda a la formación de nucleósidos guanosina y desoxiguanosina y los nucleótidos guanilato y desoxiguanilto. La guanina con ayuda de la citosina siempre se unen en el ADN mediante tres puentes de hidrogeno.

Bases purimídicas

Citosina: Es una de las cinco bases nitrogenadas que forman parte de los ácidos nucleicos (ADN y ARN) y en el código genético se representa con la letra C.

La citosina en el ADN siempre se empareja con la guanina. 

Timina: es un compuesto heterocíclico derivado de la pirimidina. Forman parte del ADN y se representa con la letra T. Forma el nucleósido timidina en el ADN, la timina siempre se empareja con la adenina mediante dos puentes de hidrógenos.

Uracilo: Es una de las cuatro bases nitrogenadas que forma parte del ARN y código genético y es representada con la letra U. el Uracilo siempre se une con la Adenina mediante 2 puentes de hidrogeno con la ausencia del grupo metilo.

BASE EN C1 DE AZÚCAR (ENLACE N-GLUCOSÍDICO) = NUCLEÓSIDO

ENLACE N-GLUCOSÍDICO

Es una molécula formada por las bases nitrogenadas unidas mediante un enlace glucosídico a una pentosa. La formación del nucleósido va a ser dependiendo de la base nitrogenada que intervenga, la diferencia reside en que el nitrógeno de la base nitrogenada interviene en la formación del enlace N-glucosídico.

El enlace glucosídico entre la base y el azúcar se establece entre C1’ del azúcar y el N1 del anillo o base pirimidinica.

FOSFATO EN C5 O C3 DE AZÚCAR DE NUCLEÓSIDO = NUCLEÓTIDO

Los nucleótidos son una molécula formada por las bases nitrogenada unidas mediante un enlace glucosídico a un azúcar que a su vez se une mediante un enlace éster a un grupo fosfato.

Los nucleótidos se encuentran formado por un neuclosido más ácido fosfórico: base + pentosa + ácido fosfórico dan igual al nucleótido.

Las posiciones del ácido fosfórico usualmente son en los carbonos 3’ y 5’ de la pentosa. Los enlaces se unen entre sí a través del radical fosfato situado en el C5’ del nucleótido y del radical OH del C3’ de otro nucleótido, la unión se realiza mediante un enlace fosfodiésterer.

UNIÓN DE NUCLEÓTIDOS (ENLACE FOSFODIESTER) ÁCIDOS NUCLEICOS
DIRECCIÓN 5´-3´  Y DIRECCIÓN 3´- 5´

Los ácidos nucleicos se forman cuando los nucleótidos se unen  entre si por medio de puentes fosfodiéster entre el átomo de C3’ de un nucleótido y el C5’ del siguiente. La secuencia lineal de los nucleótidos generalmente se expresa en dirección 5’ a 3’ con la abreviatura de las bases nitrogenadas respectivamente, por ejemplo: ATCG representaría a la secuencia adenina (A), timina (T), citosina (C) y guanina (G) en la dirección 5’ a 3’ (Passarge, 2002)

CÓDIGO GENÉTICO

Con base en el material cubierto en clase, amplía,  investiga y explica con tus palabras que es

ADN

EL ADN  es el que controla el desarrollo de las características que se transmiten y de las actividades Celulares. El ADN se encuentra constituido por: nucleótidos (moléculas orgánicas formadas por una base nitrogenada), un azúcar y un grupo fosfato. Contiene información genética que da lugar a la síntesis del ARN, dando origen a la síntesis de proteínas que son los productos de expresión de la información genética.

RNA

El RNA se asemeja al de ADN, pero solo tiene una cadena de nucleótidos y presenta el azúcar ribosa en vez de la azúcar desoxirribosa (el carbono 2 de la ribosa tiene un hidroxilo en vez de un hidrogeno). Otra diferencia respecto al DNA en vez d en la base Timina el RNA tiene la base Uracilio, por lo que el  Uracilo solo forma enlace con la Adenina.

En las células encontramos 3 tipos de RNA:

RNA Mensajero, (RNAm): este lleva las instrucciones para hacer una proteína en partículas, desde el DNA en el núcleo hasta los ribosomas. La cadena de nucleótidos el RNAm está dispuesta según el código contenido en de DNA.

RNA Transferencia, (RNAt): tiene la función de llevar los aminoácidos a los ribosomas. El RNAt es una molécula de menor peso molecular que el RNAm y también difieren en que solo se encuentra en el citoplasma de la célula. El RNAt existe en una gran diversidad de formas, ya que cada tipo sirve para transferir a un aminoácido determinado.

RNA Ribosomal (RNAr): Es una de las sustancia químicas de que están compuestos los ribosomas, por lo que este tipo de RNA solo se encuentra asociados a ribosomas, su función no está comprobada pero hay cierta evidencia que está involucrado en la síntesis de proteínas.la función principal del RNA es la síntesis de proteínas envase a la información genética “copia” la molécula de DNA. Dicho función puede llevarse a cabo gracias a los procesos genéticos denominados transcripción y traducción.

DIFERENCIAS	ADN	ARN
ESTRUCTURA	-Doble hélice	-Un solo filamento en tres modalidades: mensajero (m), de transferencia (t) y ribosomal (r)
COMPOSICIÓN	Azúcar: desoxirribosa Ácido fosfórico Bases púricas: adenina y guanina Bases pirimídicas: citosina y timina Base nitrogenada.	Azúcar: ribosa Ácido fosfórico Bases púricas: adenina y guanina Bases pirimídicas: citosina y uracilo
LOCALIZACIÓN	Preferente en núcleo, cloroplasto y mitocondria.	Preferentemente en citoplasma y ribosomas.

Gen

Es una porción de la información total que dicta una función específica.

El gen es la base de la herencia. Los genes se transmiten de los padres a la descendencia y presentan la información necesaria para definir sus rasgos.

Cromosoma

Material genético compactado que se encuentra en el núcleo, transporta fragmento largos de ADN. Es el encargado de regular los procesos como el crecimiento, la reparación, nutrición, la captación, liberación y uso de la energía y la reproducción. Los cromosomas vienen en pares, el ser humana contiene 23 pares de cromosomas, es decir, 46 cromosomas. Dos de los cromosomas, X y Y determina si usted nace como niño o niña. Las mujeres presentan 2 cromosomas X y el hombre presenta un cromosoma Y y uno X. se clasifican en: telocentrico, metacéntrico, acrocentrico. Así también se dividen en 3 grupos: homologos, heterocigoticos y homocigoticos

Genoma

El genoma es el conjunto de información de “genes” de una especie.

Código genético

Es el conjunto de claves entre las 4 bases de ADN y las complementarias del ARN y los 20 aminoácidos que pueden formar las proteínas.

Codón

Es la secuencia de tripletes de 3 bases. Contiene la información para transportar la secuencia de nucleótidos de RNAm a la secuencia de aminoácidos, esto se debe a que cada codón codifica un aminoácido.

NOTA: no todos los aminoácidos se leen con la secuencia de 3 bases algunos con 6 y otros con la secuencia de 9 bases.

IMPORTANCIA CELULAR DE LOS ÁCIDOS NUCLEÍCOS

TRANSGENICOS

¿Qué son los transgénicos u Organismos Genéticamente Modificados (OGM)?- Los organismos genéticamente modificados son seres vivos a los que por técnicas artificiales se les ha introducido un gen de una especie distinta que jamás llegaría a estar de forma natural en ellos. Se producen OGM de plantas, animales y microorganismos realizando transferencias de genes entre cualquiera de estos reinos. De esta forma se consiguen individuos con características diferentes a los individuos naturales. 

La tecnología por la que se produce la transferencia de genes (ingeniería genética) es muy imprecisa y requiere de la utilización de otros genes además del gen que se busca transferir. Con la modificación genética se busca pasar determinada característica de un ser vivo a otro que no la posee. Esa posibilidad de la ingeniería genética se ha difundido masivamente en su aplicación en la alimentación como la gran posibilidad para obtener más y mejores alimentos y resolver “el problema del hambre en el mundo”.

Entonces los transgénicos son organismos que han sido modificados genéticamente, intercambiando genes con otras especies, la mayor parte son plantas destinadas a la alimentación.

Hay que diferenciarlos de los híbridos, que son desarrollados por cruces a través de métodos convencionales que se realizan en variedades iguales o similares. En este proceso, los híbridos: las mismas secciones de información genética de la especie, conocida como ADN (ácido desoxirribonucleico) se intercambian con los mismos cromosomas (cuerpo del núcleo de la célula que alberga al ADN), pero los genes casi siempre quedan exactamente en el mismo orden y en las mismas ubicaciones dentro de los cromosomas. En el caso de los transgénicos, en ningún caso se tiene control de dónde en la cadena cromosómica se inserta la nueva característica.

No se trata solamente de insertar el gen con la característica buscada. También hay que lograr que el nuevo gen se exprese en el organismo receptor. Para ello, se utiliza un gen “promotor”. Actualmente, en el 99% de los transgénicos se utiliza el promotor del virus del mosaico de la coliflor(CaMV). Además, como las tecnologías disponibles para la transferencia tienen un amplio margen de error, se inserta también un gen “marcador”, que con su presencia indica si se realizó la operación. En este caso, se ha usado ampliamente genes de resistencia a antibióticos, pero hay otros marcadores, que en muchos casos también provienen de virus o bacterias.

Otra tecnología de transferencia, es a través de la llamada biobalística, o cañón genético, por la cual, una vez hecha la construcción del “paquete” con promotor, gen buscado y marcador, éste se adosa a una microbala de tungsteno u oro y se dispara contra células del organismo receptor, pegando dentro y/o fuera de la célula, dentro y/o fuera del núcleo, dentro y/o fuera del cromosoma. En ningún caso se tiene control de dónde en la cadena cromosómica se inserta la nueva característica

¿Por qué la sociedad civil rechaza los transgénicos?- Las razones del rechazo a los transgénicos desde un amplio espectro de la sociedad civil (organizaciones de consumidores, ecologistas, campesinas) son muchas y se hallan interrelacionadas o estrechamente vinculadas. Por ello es muy importante tener en cuenta esta multiplicidad de motivos y no caer en la simplificación de que el rechazo pasa por “el miedo a lo nuevo” o el “rechazo a la tecnología”.

Su producción y comercialización ha generado mucha controversia debido a que son creados artificialmente en laboratorios por ingenieros genéticos, a veces, sin importar las barreras entre especies ni reinos de la naturaleza (por ejemplo, pueden usarse genes de salmones en tomates).

Por eso, la primera exigencia de la sociedad civil es la aplicación del principio precautorio que, consagrado internacionalmente en 1992, establece que: “cuando haya peligro de daño grave o irreversible, la falta de certeza científica absoluta no deberá utilizarse como razón para postergar la adopción de medidas eficaces en función de los costos para impedir la degradación del medio ambiente”. Es a partir de estos preceptos que surgen los análisis de riesgos inherentes a la tecnología, para el ambiente, para la salud y para la agricultura que desarrollaremos brevemente a continuación y que lamentablemente ya se han empezado a confirmar en distintas partes de nuestro globo.

Al hacer la manipulación en el material genético, este se vuelve hereditario y puede transferirse a la siguiente generación salvo que la modificación esterilice al organismo, una práctica muy común en, por ejemplo, la nueva industria de semillas transgénicas (con el fin de proteger las patentes y obligar a los campesinos a comprarlas de nuevo para cada siembra).

Actualmente el 90%  del cultivo con  ingeniera genética ocurre en América parcialmente en Estados Unidos, Argentina, Brasil y Canadá

En todos estos planteamientos subyace un profundo cuestionamiento al paradigma (científico, social, ambiental) desde el que se aborda la creación de los OGM, que podría plantearse de manera sencilla como un paradigma de dominación, frente al necesario paradigma de la cooperación que necesitamos desarrollar para garantizar una sociedad justa y sustentable.

ACIDOS NUCLEíCOS

 Los ácidos nucleícos son compuestos orgánicos de mayor tamaño y complejidad funcional que las proteínas. Las unidades químicas de los ácidos nucleícos son los NUCLEÓTIDOS. Cada nucleótido está formado por tres compuestos: Una base nitrogenada (púrica o pirimídicas) Pentosa (carbohidrato de 5 carbonos) Un grupo fosfato Existen dos tipos de ácidos nucleícos el ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico)

IMPORTANCIA CELULAR DE LOS ÁCIDOS NUCLEÍCOS

Los ácidos nucleicos son importantes para el funcionamiento célula ya que son los principales en todas las funciones y procesos naturales actuando como reguladores, almacenan información genética, poseen información mitocondrial (existe ADN mitocondrial, guardan y transmiten información heredable

Referencias:

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