martes, 5 de diciembre de 2006

DNA

Juan Videla A.
Prof.Biología _Enfermero

LA ESTRUCTURA DEL DNA
En los años 20, el bioquímico Phoebus Levene (Foto de la izquierda) determinó que el DNA estaba formado por 4 tipos distintos de nucleótidos. Cada nucleótido estaba formado por desoxirribosa, fosfato y una base nitrogenada (A, C, T o G). En 1949, el bioquímico Erwin Chargaff analizó el contenido molar de las bases de DNA procedente de diversos organismos y descubrió que en todos los casos [A]=[T] y que [G]=[C], o lo que es lo mismo, [A+G]=[T+C] ([purinas]=[pirimidinas]).

A primeros de los años 50 Maurice Wilkins y Rosalind Franklin realizaron los primeros estudios físicos con el DNA mediante la técnica de difracción de rayos X y observaron que (1) la molécula de DNA es una cadena extendida con una estructura altamente ordenada (2) la molécula de DNA es helicoidal y tiene 20 Å de diámetro (3) la hélice del DNA está compuesta por dos hebras helicoidales y (4) las bases de los nucleótidos están apiladas con los planos separados por una distancia de 3,4 Å
En 1953, James Watson y Francis Crick combinaron los datos químicos y físicos del DNA, y propusieron un modelo estructural del DNA que publicaron en la revista Nature.

En este modelo estructural del DNA :
las dos hebras están enrolladas una alrededor de la otra formando una doble hebra helicoidal :
las dos cadenas de polinucleótidos se mantienen equidistantes, al tiempo que se enrollan en torno a un eje imaginario.
El esqueleto azúcar-fosfato (formado por una secuencia alternante de desoxirribosa y fosfato, unidos por enlaces fosfodiéster 5'-3') sigue una trayectoria helicoidal en la parte exterior de la molécula.
Las bases se dirigen desde cada cadena al eje central imaginario. Las bases de una hebra están enfrentadas con las de la otra, formando los llamados pares de bases (PB). Las bases interaccionan entre sí mediante puentes de hidrógeno. Las dos bases que forman un PB están en el mismo plano y dicho plano es perpendicular al eje de la hélice.
Los pares de bases están formados siempre por una purina y una pirimidina, de forma que ambas cadenas están siempre equidistantes, a unos 11 Å una de la otra. Los PB adoptan una disposición helicoidal en el núcleo central de la molécula, ya que presentan una rotación de 36º con respecto al par adyacente, de forma que hay 10 PB por cada vuelta de la hélice. La A se empareja siempre con la T mediante dos puentes de hidrógeno, mientras que la C se empareja siempre con la G por medio de 3 puentes de hidrógeno.
El apareamiento de bases es una de las características más importantes de la estructura del DNA porque significa que las secuencias de bases de ambas hebras son complementarias . Este hecho tiene implicaciones muy profundas con respecto al mecanismo de replicación del DNA, porque de esta forma la réplica de cada una de las hebras obtiene la secuencia de bases de la hebra complementaria.
La relación A=T y C=G siempre se cumple, pero no hay regla que rija las concentraciones totales de G+C y de A+T. Existe una enorme variación en esta relación para los diferentes tipos de bacterias. Normalmente la composición de bases de una molécula de DNA de un organismo se expresa como su contenido en G+C.




Estructura del DNA