ADN: Estructura, Components i Replicació Molecular
L'ADN: Estructura i Localització
L'ADN o àcid desoxiribonucleic forma part dels àcids nucleics. Aquesta molècula llarga es troba en el nucli de la cèl·lula eucariota, o també en petites cadenes d'ADN en mitocondris i cloroplasts.
Components de l'ADN
Composició Molecular
L'ADN està format per la unió de nucleòtids. Està constituït per 3 components principals:
- Àcid fosfòric
- La desoxiribosa (un sucre)
- Base nitrogenada
Bases Nitrogenades
Hi ha 4 tipus de bases nitrogenades:
- Dues bases petites: timina (T) i citosina (C).
- Dues bases grans: adenina (A) i guanina (G).
Estructura de l'ADN
Unió dels Nucleòtids
Els nucleòtids s'uneixen enllaçant àcids fosfòrics amb les desoxiriboses. Les bases romanen lliures. L'enllaç es produeix entre el grup fosfat del carboni 5' d'un nucleòtid i el grup hidroxil del carboni 3' del següent.
Doble Hèlix
Majoritàriament, l'ADN presenta una doble cadena.
L'aparellament de bases segueix la regla estricta: A=T i G=C. Aquesta estructura s'anomena doble hèlix.
La Replicació de l'ADN
La replicació és la duplicació de la molècula d'ADN que té lloc durant la fase S del cicle cel·lular. És imprescindible per a la divisió cel·lular, ja que assegura una còpia d'ADN completa en les dues cèl·lules resultants.
L'ADN es troba compactat en forma de cromatina durant la interfase o en forma de cromosomes durant la divisió.
Fases de la Replicació
1. Inici de la Replicació
Les dues cadenes se separen i cadascuna serveix de motlle per a la construcció de la cadena complementària. La separació de la doble cadena d'ADN es produeix en punts concrets anomenats bombolles de replicació, on els filaments es separen.
2. La Maquinària de Replicació
Hi ha la participació de proteïnes, principalment l'ADN polimerasa. Aquestes s'encarreguen de separar la doble cadena d'ADN, així com de col·locar i unir els nous nucleòtids.
3. Desenvolupament de la Replicació
Un cop formada la bombolla de replicació, les cadenes d'ADN serveixen de motlle. Es situen els nucleòtids que compondran la cadena complementària, respectant l'aparellament de bases: adenina amb timina i guanina amb citosina. La síntesi es realitza sempre en sentit 5' a 3' en la cadena retardada (o rereguarda).
4. Fi de la Replicació
L'ADN polimerasa completa els fragments de la cadena retardada. Un cop finalitzada la replicació, l'ADN es condensa en cromosomes per a la divisió cel·lular.
L'Expressió Gènica
La informació genètica continguda a l'ADN es troba organitzada en gens. Un gen és un fragment d'ADN que conté la informació per a la síntesi d'una proteïna. El conjunt de proteïnes d'un organisme està determinat pel seu genoma.
L'expressió gènica és el procés pel qual la informació continguda a l'ADN es fa servir per obtenir les proteïnes pròpies i característiques de la cèl·lula:
- ADN a ARN (Transcripció)
- ARN a Proteïna (Traducció)