Achieve Mastery of Medical Concepts

Study for medical school and boards with Lecturio

Ácidos Nucleicos

Los ácidos nucleicos son polímeros de nucleótidos, moléculas orgánicas compuestas por un azúcar, un grupo fosfato y una base nitrogenada. Los ácidos nucleicos son responsables del almacenamiento, la replicación y la expresión de la información genética. Son “ácidos” por los grupos fosfato que son de naturaleza ácida y “nucleicos” porque se almacenan en el núcleo de la célula. Los 2 ácidos nucleicos que se observan con mayor frecuencia en las células eucariotas son el ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN). Aunque químicamente similares, el ADN y el ARN tienen funciones biológicas específicas a las que se adaptan sus respectivas estructuras.

Última actualización: 5 Abr, 2022

Responsabilidad editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Contenido

Descripción General

Definición

Los ácidos nucleicos son polímeros de nucleótidos. Clases principales:

  • Ácido desoxirribonucleico (ADN)
  • Ácido ribonucleico (ARN)

Nucleótido

Los nucleótidos son las unidades básicas de un ácido nucleico.

Compuesto de:

  • Azúcar de 5 carbonos
  • Base nitrogenada
  • Grupo fosfato

Azúcar de 5 carbonos:

  • Factor distintivo entre ADN y ARN:
    • Ribosa en ARN versus desoxirribosa en ADN
    • El carbono 2′ está unido a un hidroxilo (OH) en el ARN o un hidrógeno (H) en el ADN.
  • El carbono 5′ está unido a un grupo fosfato (PO4).
  • El carbono 1′ está unido a una base nitrogenada:
    • Adenina (A)
    • Guanina (G)
    • Timina (T)
    • Citosina (C)
    • Uracilo (U)

Bases nitrogenadas:

  • Purinas: adenina y guanina (estructuras de 2 anillos)
  • Pirimidinas: citosina, timina y uracilo (estructuras de un solo anillo)
  • Emparejamiento de bases complementarias: dentro de los polímeros de ácidos nucleicos, las bases de purina se emparejan exclusivamente con sus bases de pirimidina complementarias.
    • ADN: la adenina (A) se empareja con la timina (T) y la guanina (G) se empareja con la citosina (C).
    • ARN: la adenina (A) se empareja con el uracilo (U) y la guanina (G) se empareja con la citosina (C).
    • Bases A-T unidas por enlaces 2H
    • Bases G-C unidas por enlaces 3H

Los nucleótidos se ensamblan en polímeros de ácido nucleico mediante la adición de enlaces fosfodiéster 5’–3′:

  • Reacción de condensación entre el grupo OH en el carbono 5′ de 1 nucleótido y el H en el carbono 3′ del siguiente nucleótido
  • Crea cadenas de nucleótidos con 5′ fosfato libre y 3′ OH para continuar la síntesis

Nombrar nucleótidos:

  • Nucleósido monofosfato (e.g., monofosfato de adenosina (AMP)): un nucleósido (base orgánica y pentosa) y 1 grupo fosfato
  • Nucleósido difosfato (e.g., adenosina difosfato (ADP)): un nucleósido (base orgánica y pentosa) y 2 grupos fosfato
  • Nucleósido trifosfato (e.g., trifosfato de adenosina (ATP)): un nucleósido (base orgánica y pentosa) y 3 grupos fosfato
  • Para el ADN, agregue “desoxi” al nombre base (trifosfato de desoxiadenosina).

ADN

Descripción general

El ADN es el anteproyecto genético para la vida, que contiene códigos para los genes.

  • Las hebras de doble hélice (Watson, Crick y Franklin) son complementarias y antiparalelas:
    • Hebra 5’–3′ (sentido)
    • Hebra 3’–5′ (antisentido)
    • Los más comunes son B-ADN (hélice dextrógira), Z-ADN (hélice dextrógira) y A-ADN (hélice compacta), que no se encuentran en las células.
  • Hebras unidas entre sí por:
    • Enlaces de hidrógeno
    • Las fuerzas de Van der Waals
    • Interacción hidrofóbica entre pares de bases
  • Regla de Chargaff:
    • Por apareamiento de bases complementarias
    • En el ADN, el número de A debe ser igual a T, G = C y A + G = T + C.

Organización

  • En eucariontas: se encuentran en el núcleo y las mitocondrias como cromosomas
    • En humanos: 46 cromosomas homólogos (23 pares)
    • Información de codificación contenida dentro de segmentos de cromosomas llamados genes.
  • En procariontas: Flotan libre como un cromosoma o plásmido
  • ADN → nucleosoma (ADN + histona octámera) → solenoide → cromatina → cromosoma
  • Eucromatina:
    • Menos condensado
    • Más transcripción
    • Células metabólicamente activas
  • Heterocromatina:
    • Más condensado
    • Transcripción baja
    • Células con baja actividad metabólica
  • Modificación de histonas: afecta el acceso al ADN y, por lo tanto, a la transcripción
    • Acetilación (aumenta la transcripción)
    • Metilación (aumenta o disminuye la transcripción, epigenética → heredable)
    • Fosforilación (aumenta o disminuye la transcripción)
    • Ubiquitilación
    • Ribosilación-ADP

ADN mitocondrial (ADNmt)

  • 1% del ADN celular
  • Heredado solo de la madre (herencia no mendeliana)
  • Características del ADNmt humano:
    • Circular, de doble hebra, compuesta de hebras pesadas (H) y livianas (L)
    • Contiene 16 569 pares de bases
    • Codifica ARN ribosomal, ARN de transferencia (ARNt) y subunidades de proteínas necesarias para la fosforilación oxidativa (producción de ATP)
    • Alta tasa de mutación (5–10 veces más que la del ADN nuclear)
  • La presencia de ADNmt condujo a la teoría de la endosimbiosis de las mitocondrias:
    • Una vez fueron microbios procarióticos de vida libre
    • Engullido por la célula huésped y se convirtieron en orgánulos
    • ADN circular
    • Replicación por fisión binaria

ARN

ARN: biosíntesis de proteínas, funciones reguladoras, procesamiento y transporte

  • Timina reemplazada por uracilo
  • Monocatenario (la mayoría de las veces)
  • Columna vertebral de azúcar fosfato con nucleótidos colgando

Existen diferentes formas de ARN con fines especializados para las fases de replicación y traducción del material genético:

  • Transcripción:
    • ARN nuclear heterogéneo (hnRNA o pre-mRNA): precursor nuclear del ARN mensajero (ARNm)
    • ARNm: codifica las proteínas; complemento a la cadena de ADN; sirve como plantilla para la traducción; transportado del núcleo al citosol
  • Traducción:
    • ARNt: no codificante; molécula adaptadora que traduce codones de ARNm en aminoácidos; contiene un anticodón y un aminoácido; contiene a la timina
    • ARN ribosómico (ARNr): no codificante; unido a proteínas para formar subunidades ribosómicas; cataliza la biosíntesis de proteínas en los ribosomas; forma dominante de ARN
  • Funciones reguladoras:
    • ARN de poca interferencia (ARNsi): no codificante; se une al complemento de ARNm para señalar la degradación celular
    • MicroARN (ARNmi): no codificante; se une al complemento de ARNm para inhibir la traducción
  • Procesamiento y transporte:
    • ARN nuclear pequeño (ARNsn): forma un empalmesoma (con otras proteínas) para empalmar el ARNm
    • ARN nucleolar pequeño (ARNsno): guía la modificación de ARNsn y ARNr
    • Pequeño ARN condicional (ARNsc): parte de un complejo que guía las proteínas para exportarlas al espacio extracelular
  • ARN mitocondrial (ARNmt): ARNm, ARNr y ARNt mitocondrial que funcionan de manera similar a las versiones eucarióticas
Transcripción ácidos nucleicos

Estructuras de ARN y ADN

Imagen por Lecturio. Licencia: CC BY-NC-SA 4.0

Referencias

  1. Weil, PA. (2018). Nucleic acid structure & function. In VW Rodwell, DA Bender, KM Botham, PJ Kennelly & PA Weil (Eds.), Harper’s illustrated biochemistry, 31e (). New York, NY: McGraw-Hill Education. Retrieved May 17, 2021, from accessmedicine.mhmedical.com/content.aspx?aid=1160190679

USMLE™ es un programa conjunto de la Federation of State Medical Boards (FSMB®) y la National Board of Medical Examiners (NBME®). MCAT es una marca registrada de la Association of American Medical Colleges (AAMC). NCLEX®, NCLEX-RN® y NCLEX-PN® son marcas registradas del National Council of State Boards of Nursing, Inc (NCSBN®). Ninguno de los titulares de las marcas registradas está avalado ni afiliado a Lecturio.

Estudia desde donde sea

Lecturio Medical es el complemento perfecto para la escuela de medicina. Estrategias de aprendizaje basadas en la evidencia, videos, preguntas de repaso, y mucho más – todo combinado en un recurso
fácil de usar.

Maximiza tu aprendizaje con Lecturio

Complementa tus estudios de medicina con Lecturio, una plataforma todo-en-uno fundamentada en estrategias de aprendizaje
basadas en la evidencia.

User Reviews

¡Hola!

Esta página está disponible en Español.

🍪 Lecturio utiliza cookies para mejorar su experiencia de uso. Al continuar utilizando nuestro servicio, usted acepta nuestra Declaración de Privacidad de Datos.

Details