Estructura del ADN

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Estructura
▪ Cada ácido nucleico contiene 4 tipos de 
bases. Las mismas dos purinas, adenina 
(A) y guanina (G) están presentes en el 
ADN y en el ARN. 
▪ Las dos pirimidinas, en el ADN son 
citosina (C) y timina (T), en el ARN, la 
timina se cambia por el uracilo (U). 
Estructura
▪ La única diferencia entre el uracilo y la 
timina es la presencia de un 
substituyente metil en la posición C5. 
▪ De tal manera que en el ADN solo 
existen A,G,C y T, mientras que en el 
ARN contiene A,G,C y U. 
Pirimidas
Purinas
Tipos de azúcares
Nucleotidos
▪ Los nucleótidos que 
forman los ácidos 
nucleicos se componen 
de moléculas: un fosfato, 
una pentosa y una base 
nitrogenada. Las 4 
bases nitrogenadas que 
pueden unirse a las 
pentosas dan identidad 
al nucleótido. 
▪ Los nucleótidos se 
enlazan por medio de 
enlaces fosfodiéster (ver 
figura) para formar 
polinucleótidos, es decir, 
cadenas de ADN o ARN, 
cuyo sentido viene 
definido por los 2 
carbonos que 
intervienen en este 
enlace. 
ESTRUCTURA
▪ Está formado por la unión de muchos 
desoxirribonucleótidos. La mayoría de 
las moléculas de ADN poseen dos 
cadenas antiparalelas ( una 5´-3´y la otra 
3´-5´) unidas entre sí mediante las bases 
nitrogenadas, por medio de puentes de 
hidrógeno. 
▪ La adenina enlaza con la timina, 
mediante dos puentes de hidrógeno, 
mientras que la citosina enlaza con la 
guanina, mediante tres puentes de 
hidrógeno. 
Estructura primaria del 
ADN
▪ Reside en la secuencia de 
desoxirribonucleótidos de una sola hebra 
de ADN, en la que se distinguen 
un“esqueleto” a base de fosfato-
desoxirribosa al cual se une una 
secuencia de bases, que pueden ser A,G 
(b.púricas) y T, C (b.pirimidínicas).
▪ En dicha secuencia 
de bases reside la 
información genética 
o mensaje biológico 
hereditario.
▪ Se trata de la secuencia de 
desoxirribonucleótidos de una de las 
cadenas. La información genética está 
contenida en el orden exacto de los 
nucleótidos. 
ESTRUCTURA 
SECUNDARIA
▪ Es una estructura en doble hélice. 
Permite explicar el almacenamiento de la 
información genética y el mecanismo de 
duplicación del ADN. Fué postulada por 
Watson y Crick 
▪ Basandose en:
▪ La difracción de rayos X que habían 
realizado Franklin y Wilkins
Watson y Crick
▪ James Watson y Francis 
Crick transformaron la 
biología con su 
descubrimiento del ADN 
en 1953, y dieron el 
primer paso para lo que 
serían después los 
avances del genoma 
humano y la clonación 
de organismos. 
▪ Pero la historia de la doble hélice 
esconde mucho más que el trabajo arduo 
de dos científicos. 
▪ Es una cadena doble, dextrógira o 
levógira, según el tipo de ADN. Ambas 
cadenas son complementarias, pues la 
adenina de una se une a la timina de la 
otra, y la guanina de una a la citosina de 
la otra. Ambas cadenas son 
antiparalelas, pues el extremo 3´de una 
se enfrenta al extremo 5´de la otra. 
▪ Existen tres modelos de ADN. El ADN de 
tipo B es el más abundante y es el 
descubierto por Watson y Crick. 
▪ ADN-B: ADN en disolución, 92% de 
humedad relativa, se encuentra en 
soluciones con baja fuerza iónica se 
corresponde con el modelo de la Doble 
Hélice.
▪ ADN-A: ADN con 75% de humedad, 
requiere Na, K o Cs como contraiones, 
presenta 11 pares de bases por giro 
completo y 23 Å de diámetro. Es 
interesante por presentar una estructura 
parecida a la de los híbridos ADN-ARN y 
a las regiones de autoapareamiento 
ARN-ARN. 
▪ ADN-Z: doble hélice sinistrorsa 
(enrollamiento a izquierdas), 12 pares de 
bases por giro completo, 18 Å de 
diámetro, se observa en segmentos de 
ADN con secuencia alternante de bases 
púricas y pirimidínicas 
(GCGCGC), debido a la conformación 
alternante de los residuos azúcar-fosfato 
sigue un curso en zig-zag. 
▪ Requiere una concentración de cationes 
superior a la del ADN-B, y teniendo en 
cuenta que las proteínas que 
interaccionan con el ADN tienen gran 
cantidad de residuos básicos sería 
posible que algunas convirtieran 
segmentos de ADN-B en ADN-Z. Las 
posiciones N7 y C8 de la Guanina son 
más accesibles. 
Tipo de 
ADN
Giro de 
hélice
nm por 
vuelta
Plano 
entre 
bases
No. De 
nucleóti
dos por 
vuelta
A D 2.8 Inclinado 11
B D 3.4 Perpendi-
cular
10
Z L 4.5 Zig-zag 12
Función de los ácidos 
nucleicos
▪ Síntesis de proteínas
▪ Una de las tareas más importantes de la 
célula es la síntesis de proteínas, 
moléculas que intervienen en la mayoría 
de las funciones celulares. 
▪ El ADN incorpora las instrucciones de 
producción de proteínas. Una proteína es 
un compuesto formado por moléculas 
pequeñas, aminoácidos, que determinan 
su estructura y función. 
▪ La secuencia de aminoácidos está a su 
vez determinada por la secuencia de 
bases de los nucleótidos del ADN. 
▪ La síntesis proteica comienza con la 
separación de la molécula de ADN en 
sus dos hebras. En un proceso llamado 
transcripción, una parte de la hebra 
paralela actúa como plantilla para formar 
una nueva cadena que se llama ARN 
mensajero o ARNm. 
▪ Los aminoácidos son transportados 
hasta los ribosomas por otro tipo de ARN 
llamado de transferencia (ARNt). Se 
inicia un fenómeno llamado traducción
que consiste en el enlace de los 
aminoácidos en una secuencia 
determinada por el ARNm para formar 
una molécula de proteína. 
▪ Replicación
▪ En casi todos los organismos celulares, 
la replicación de las moléculas de ADN 
tiene lugar en el núcleo, justo antes de la 
división celular.
▪ Empieza con la separación de las dos 
cadenas de polinucleótidos, cada una de 
las cuales actúa a continuación como 
plantilla para el montaje de una nueva 
cadena complementaria. 
▪ A medida que la cadena original se abre, 
cada uno de los nucleótidos de las dos 
cadenas resultantes atrae a otro 
nucleótido complementario previamente 
formado por la célula.
IMPORTANCIA
▪ ADN
▪ Reside la información genética del 
individuo.
▪ En la trascripción se traslada la 
información del ADN al ARNm
▪ Transmiten la información de unos 
individuos a otros.
IMPORTANCIA
▪ Las secuencias de ADN nos informan 
sobre que aminoácidos y en que orden 
van a unirse para formar una proteínas
IMPORTANCIA
▪ ARN
▪ ARNm: es un intermediario para llevar la 
información del núcleo al citoplasma y la 
traducción de las bases en los ribosomas
▪ ARNr: junto con las proteínas forman el 
ribosoma
IMPORTANCIA
▪ ARNt: transporta aminoácidos y los 
coloca en el orden adecuado para formar 
proteínas
TIPOS DE ARN
▪ Los ácidos ribonucléicos (ARN) están 
formados por ribonucléotidos 
(nucleótido de ribosa), sus bases 
nitrogenadas son adenina, guanina, 
citosina y 
▪ uracilo, compuesto este último que 
sustituye a la timina del ADN.
▪ Por su localización celular, su estructura 
y la función que desempeñan se 
distinguen varios tipos de ARN: 
ARNm (mensajero), ARNr (ribosómico) y 
ARNt (transferente).
▪ ARN mensajeros (ARNm), forman cadenas 
cortas y lineales que poseen únicamente 
estructura primaria y que pueden llegar a estar 
formadas hasta por 5.000 nucleótidos.
▪ Sintetizado como copia complementaria de un 
segmento de ADN, lleva la información 
desde el núcleo al hialoplasma para la 
síntesis de proteínas.
▪ ARN de transferencia (ARNt), están 
formados por moléculas relativamente 
pequeñas que contienen entre 70 y 90 
nucleótidos y constituyen una única hebra o 
cadena. Esta cadena presenta zonas con 
doble hélice, que dan lugar a la estructura 
secundaria en “hoja de trébol”. Los distintos 
ARNt dispersos en el hialoplasma se encargan 
de recoger los diferentes aminoácidos y de 
transportarlos hasta los ribosomas.
▪ ARN ribosómicos (ARNr), son los más 
abundantes (90 - 95 % de los ARN). Al 
igual que el ARNt presenta zonas con 
estructura de doble hélice. Se encuentra 
en los ribosomasasociado a proteínas, 
formando parte de subunidades que los 
integran. Los ribosomas son los 
orgánulos encargados de la biosíntesis 
de proteínas; concretamente, “traducen” 
la secuencia de bases del ARNm en 
la secuencia correspondiente de 
aminoácidos.
Localización de ácidos 
nucleicos
▪ El ADN se encuentra dentro de las 
células.
▪ Pero tenemos dos grupos de células 
distintas: Procariotas y eucariotas.
▪ Una diferencia entre estas células es que 
las eucariotas tienen núcleo y las 
procariotas carecen de núcleo.
Localización de ácidos 
nucleicos
▪ Con el microscopio electrónico es posible 
ver en el citoplasma de las células 
procariotas una región mas clara que el 
citoplasma llamada Nucleoide.
▪ Se considera al nucleoide un esbozo o 
núcleo primitivo donde esta 
empaquetado, plegado y compactado la 
molécula de ADN. 
▪ En las células eucariotas el ADN se 
encuentra dentro de su núcleo mientras 
que en las células procariotas el ADN se 
encuentra disperso por la región interior 
de éstas conocida como citoplasma. 
▪ Es importante mencionar que hay células 
eucariotas que no tienen núcleo, estas 
células tiene el ADN asociado a histonas 
en el citoplasma.
▪ El ARN no se encuentra en un solo 
organelo celular como en el caso del 
ADN que se encuentra en un organelo.
▪ En procariotas, no existe un núcleo 
entendido como un compartimento 
independiente. Por lo tanto, el material 
genético no queda encerrado en ninguna 
estructura aislada. De esta manera no 
cabe otra posibilidad que hallar el ARN, 
independientemente del tipo del que se 
trate, en el citoplasma y ribosomas. 
▪ En eucariotas, en primer lugar, hay que 
tener en cuenta que la síntesis del ARN, 
sea del tipo que sea, se da en el núcleo, 
pero la traducción de esa secuencia en 
una secuencia de proteínas se da en el 
citoplasma.
▪ Entre ambos procesos (transcripción y 
traducción) tiene lugar tanto la 
maduración del ARN como su transporte 
al exterior del núcleo.
▪ Si tenemos en cuenta que el ARNr y el 
ARNt llevan a cabo su función en la 
síntesis de las proteínas y esta tiene 
lugar en el citoplasma, resulta inmediato 
concluir que será aquí donde podamos 
encontrarlos a ambos. 
▪ Por otra parte tenemos ARNr que su 
nombre lo dice y lo encontraremos en los 
ribosomas.
Función de los ácidos 
nucleicos
▪ Las funciones biológicas del ADN 
incluyen el almacenamiento de 
información (genes y genoma), la 
codificación de proteínas (transcripción y 
traducción) y su replicación para 
asegurar la transmisión de la información 
a las células hijas durante la división 
celular. 
▪ Existen algunos virus cuyos ácidos 
nucleicos son de una sola hélice
▪
Estructura terciaria
▪ Se refiere a como se almacena el ADN 
en un volumen reducido. Varía según se 
trate de organismos procariontes o 
eucariontes: 
▪ En procariontes se pliega como una 
super-hélice en forma, generalmente, 
circular y asociada a una pequeña 
cantidad de proteinas. Lo mismo ocurre 
en la mitocondrias y en los plastos. 
▪ En eucariontes el 
empaquetamiento ha 
de ser más complejo 
y compacto y para 
esto necesita la 
presencia de 
proteinas, como son 
las histonas y otras 
de naturaleza no 
histona (en los 
espermatozoides las 
proteinas son las 
protaminas). 
▪ A esta unión de ADN y proteinas se 
conoce como cromatina, en la cual se 
distinguen diferentes niveles de 
organización:
▪ Estructura 
secundaria
▪ Nucleosoma
▪ Collar de perlas
▪ Bucles radiales
▪ Fibra cromatínica
▪ Cromosoma.
HISTONAS
▪ Las Histonas son pequeñas proteínas 
básicas, ricas en lisina y arginina, 
cargadas positivamente en pH 
fisiológico, las cuales se asocia a la 
molécula del ADN.
▪ Sus cargas positivas, en asociación con 
el catión Mg++, facilitan esta unión con el 
esqueleto negativo del ADN y estabilizan 
el conjunto.
▪ Existen 5 tipos de histonas, H1, H2, H2B, 
H3 Y H4.
Núcleosomas 
▪ Son considerados como las unidades 
estructurales de los cromosomas. Son 
formados por 8 moléculas de histonas 2 
H2, 2 H2B, 2 H3 y 2 H4, formando un 
octámero regular sobre el cual se enrolla 
la doble cadena del ADN, dando casi dos 
vueltas por núcleosoma
▪ Los núcleosomas son unidos entre sí por 
segmentos de ADN de aproximadamente 
50 nucleótidos de largo, formando los 
nucleofilamentos.
▪ Luego de varios niveles de organización 
espacial, anclados por varios tipos de 
proteínas, llegamos a la estructura final 
de los cromosomas.
▪ La histona H1 no se une a la estructura 
de los nucleosomas, pero si se une al 
ADN y participa en el proceso de 
compactación de las estructuras.
Importancia bioquímica
▪ Gran variedad de reacciones que se 
llevan a cabo en los organismos a nivel 
celular ocurren gracias a las 
macromoléculas de ácidos nucleicos
Importancia bioquímica
▪ La terapia genética es la técnica que 
permite la localización exacta los 
posibles genes defectuosos de los 
cromosomas y su sustitución por otros 
correctos, con el fin de curar las 
llamadas «enfermedades genéticas», 
entre las que se encuentran muchos 
tipos de cáncer.
Importancia bioquímica
▪ El desarrollo de la terapia genética se ha 
apoyado en los avances científicos 
experimentados por determinadas ramas 
de la biología, como la genética, la 
biología molecular, la virología o la 
bioquímica. El resultado es una técnica 
que permite la curación de casi cualquier 
patología de carácter genético.
Importancia bioquímica
▪ En el desarrollo de dicha terapia hay que 
tener en cuenta diversos factores. Por un 
lado, es necesario saber cuál es "tejido 
diana", es decir, el que va a recibir la 
terapia. 
Importancia bioquímica
▪ En segundo lugar, conocer si es posible 
tratar in situ el tejido afectado. 
Igualmente importante resulta determinar 
el que facilita el traspaso de un gen 
exógeno a la célula, es decir, qué vector 
se ha elegir para el desarrollo del nuevo 
material genético que posteriormente se 
introduce el tejido. 
Importancia bioquímica
▪ Finalmente, es preciso estudiar al 
máximo la eficacia del nuevo gen y saber 
que respuesta tendrá el órgano o tejido 
«hospedador», con la entrada del gen 
modificado. 
Médicina genética
▪ Es la aplicación de la genética en el 
contexto de la medicina. El campo de 
aplicación de la genética médica es 
amplio y variado. Incluye diferentes 
áreas individuales tales como la genética 
clínica, la genética bioquímica, 
la genética molecular, la citogenética, la 
genética de enfermedades comunes y el 
consejo o asesoramiento genético. 
▪ La genética puede revelar información 
útil acerca del estado de salud de una 
persona, pero también puede revelar 
información no prevista sobre la 
identidad de un grupo.
Médicina genética
▪ Fármacos creados a partir de animales 
modificados genéticamente han sido 
aprobados por la FDA. Las terapias del 
futuro ya están aquí.
Médicina genética
▪ La Administración de Alimentos y 
Medicinas (FDA) dio un paso histórico al 
aprobar la primera medicina hecha con 
base en animales modificados 
genéticamente, lo que allana el camino 
hacia una nueva clase de terapias 
médicas. 
Manipulación de genes
▪ En este proceso es muy importante 
conocer la información de un cromosoma 
humano, esto llevó a un proyecto 
llamado: El Genoma Humano, con él se 
pudo descifrar de forma completa esa 
información cromosómica y que tipo de 
información transmite ese gen. 
Manipulación de genes
▪ Es el Proyecto Genoma Humano. 
Consiste en intentar describir todos los 
genes del organismo humano, 
localizarlos y secuenciarlos. 
Manipulación de genes
▪ Cada persona posee un código genético 
diferente (excepto los gemelos 
unizigóticos), al igual que todos tenemos 
una huella dactilar distinta, con la 
peculiaridad de que tiene características 
similares a las de nuestros familiares. 
Con esto es posible, con un altogrado 
de fiabilidad, identificar personas o 
determinar la paternidad. 
Manipulación de genes
▪ Es posible corregir defectos genéticos 
causantes de las enfermedades 
genéticas. Los "tratamientos genéticos" 
consisten en la reparación o sustitución 
de genes defectuosos o delecionados. 
Enfermedades genéticas
▪ Síndrome de Down
▪ Síndrome de Turner
▪ Daltonismo 
▪ Diabetes mellitus
▪ Hemofília
▪ Enfermedades Cardiacas
▪ Cáncer, etc.
	Diapositiva 1: Estructura
	Diapositiva 2: Estructura
	Diapositiva 3
	Diapositiva 4: Pirimidas
	Diapositiva 5: Purinas
	Diapositiva 6: Tipos de azúcares
	Diapositiva 7: Nucleotidos
	Diapositiva 8
	Diapositiva 9: ESTRUCTURA
	Diapositiva 10
	Diapositiva 11
	Diapositiva 12: Estructura primaria del ADN
	Diapositiva 13
	Diapositiva 14
	Diapositiva 15
	Diapositiva 16: ESTRUCTURA SECUNDARIA
	Diapositiva 17
	Diapositiva 18: Watson y Crick
	Diapositiva 19
	Diapositiva 20
	Diapositiva 21
	Diapositiva 22
	Diapositiva 23
	Diapositiva 24
	Diapositiva 25
	Diapositiva 26
	Diapositiva 27
	Diapositiva 28: Función de los ácidos nucleicos
	Diapositiva 29
	Diapositiva 30
	Diapositiva 31
	Diapositiva 32
	Diapositiva 33
	Diapositiva 34
	Diapositiva 35
	Diapositiva 36: IMPORTANCIA
	Diapositiva 37: IMPORTANCIA
	Diapositiva 38: IMPORTANCIA
	Diapositiva 39: IMPORTANCIA
	Diapositiva 40: TIPOS DE ARN
	Diapositiva 41
	Diapositiva 42
	Diapositiva 43
	Diapositiva 44
	Diapositiva 45
	Diapositiva 46
	Diapositiva 47: Localización de ácidos nucleicos
	Diapositiva 48: Localización de ácidos nucleicos
	Diapositiva 49
	Diapositiva 50
	Diapositiva 51
	Diapositiva 52
	Diapositiva 53
	Diapositiva 54
	Diapositiva 55
	Diapositiva 56
	Diapositiva 57
	Diapositiva 58
	Diapositiva 59: Función de los ácidos nucleicos
	Diapositiva 60
	Diapositiva 61
	Diapositiva 62: Estructura terciaria
	Diapositiva 63
	Diapositiva 64
	Diapositiva 65
	Diapositiva 66
	Diapositiva 67: HISTONAS
	Diapositiva 68
	Diapositiva 69
	Diapositiva 70: Núcleosomas 
	Diapositiva 71
	Diapositiva 72
	Diapositiva 73
	Diapositiva 74: Importancia bioquímica
	Diapositiva 75: Importancia bioquímica
	Diapositiva 76: Importancia bioquímica
	Diapositiva 77: Importancia bioquímica
	Diapositiva 78: Importancia bioquímica
	Diapositiva 79: Importancia bioquímica
	Diapositiva 80: Médicina genética
	Diapositiva 81
	Diapositiva 82: Médicina genética
	Diapositiva 83: Médicina genética
	Diapositiva 84: Manipulación de genes
	Diapositiva 85: Manipulación de genes
	Diapositiva 86: Manipulación de genes
	Diapositiva 87: Manipulación de genes
	Diapositiva 88: Enfermedades genéticas