Àcids Nucleics: ADN i ARN - Estructura i Funcions Essencials
Àcids Nucleics: Fonaments
Què són els Àcids Nucleics?
Els àcids nucleics són substàncies de caràcter àcid, presents a l'interior de les cèl·lules eucariotes. Són riques en fòsfor (H3PO4) i contenen bases nitrogenades: adenina (A), guanina (G), citosina (C), timina (T) i uracil (U). Contenen una pentosa (ribosa o desoxiribosa) i estan formats per nucleòtids.
Nucleòsids
Un nucleòsid és la unió d'una ribosa amb una base nitrogenada mitjançant un enllaç N-glicosídic. No té grup fosfat.
Nucleòtids
Un nucleòtid és la unió d'un nucleòsid i un àcid fosfòric, amb un enllaç fosfoèster.
L'ADN (Àcid Desoxiribonucleic)
L'ADN està format per dues cadenes de nucleòtids, enrotllades entre si formant una doble hèlix. Té un alt pes molecular. Es troba en el nucli cel·lular. L'ADN nuclear està associat a proteïnes (histones).
Estructura de l'ADN
Estructura Primària de l'ADN
És la seqüència de nucleòtids d'una sola cadena o filament. Emmagatzema el missatge genètic.
Estructura Secundària de l'ADN
És la disposició en l'espai de la doble hèlix, que presenta les següents característiques:
- Antiparal·lela: Els enllaços 5' i 3' estan orientats en sentit diferent.
- Complementària: Les bases s'aparellen (A amb T, G amb C), no són iguals (A/G).
- Plectonímica: Per separar les cadenes cal girar-ne una respecte l'altra.
Empaquetament de l'ADN
L'ADN superenrotllat redueix la seva longitud i facilita el procés de duplicació. S'empaqueta sobre proteïnes (histones). En els espermatozoides, s'associa a protamines.
Tipus d'ADN
L'ADN pot ser d'un sol filament (monocatenari) o de dos filaments (bicatenari). L'ADN bicatenari pot ser circular (en els bacteris) o lineal.
L'ARN (Àcid Ribonucleic)
Composició de l'ARN
L'ARN està fet per nucleòtids amb les bases adenina (A), guanina (G), citosina (C) i uracil (U). No conté timina (T). Els nucleòtids s'uneixen mitjançant enllaços fosfodièster.
Classificació de l'ARN
L'ARN es classifica en:
- ARN bicatenari (ex: reovirus)
- ARN monocatenari, que inclou:
- ARN de Transferència (tRNA): Es troba en el citoplasma i transporta aminoàcids fins als ribosomes.
- ARN Missatger (mRNA): Copia la informació continguda en l'ADN i la transporta fins als ribosomes. L'ARN missatger eucariota es forma a partir del transcrit primari mitjançant un procés de maduració.
- ARN Ribosòmic (rRNA): És el que constitueix els ribosomes. Hi ha diferents tipus de ribosomes: ribosomes 70S (presents en cèl·lules procariotes) i ribosomes 80S (presents en cèl·lules eucariotes).
- ARN Nucleolar: Es troba constituint el nuclèol. A partir d'aquest es forma l'ARN 45S al nuclèol.
Funció General de l'ARN
La funció principal de l'ARN és sintetitzar les proteïnes segons la informació continguda en l'ADN.
Funcions dels Àcids Ribonucleics
Les funcions principals dels àcids ribonucleics són:
- Transmissió de la informació genètica des de l'ADN fins als ribosomes.
- Conversió de la seqüència d'mRNA en una seqüència d'aminoàcids (traducció).
- Emmagatzematge de la informació genètica (en alguns virus).
Experiments Clau en Genètica
Experiment de Avery, MacLeod i McCarty
Avery, MacLeod i McCarty van demostrar que només els extractes de bacteris morts que contenien ADN eren capaços de produir la transformació bacteriana.
Experiment de Hershey i Chase
Hershey i Chase van marcar virus amb isòtops radioactius. Aquests virus van infectar bacteris, i van demostrar que és l'ADN, i no les proteïnes, la molècula que es transmet de generació en generació.