Montaje de la doble hélice: la estructura del ADN

Los nucleótidos son los verdaderos componentes básicos del ADN. Hay tres componentes de un solo nucleótido: un azúcar desoxirribosa, un fosfato, y una de las cuatro bases. Para que una molécula de ADN completo, nucleótidos individuales se unen para hacer cadenas que se unen en pares emparejados y formar dobles hebras largas. Este artículo le guiará por el proceso de montaje.

ADN normalmente existe como una molécula de doble cadena. En los seres vivos, las nuevas cadenas de ADN son siempre elaborado utilizando una cadena preexistente como un patrón.

Comenzando con una: Tejiendo una sola hebra

Cientos de miles de nucleótidos se unen para formar una cadena de ADN. Pero no se enganchan al azar. Los nucleótidos son un poco como las monedas en que tienen dos "lados" - una laterales fosfato y una laterales de azúcar. Los nucleótidos sólo puede realizar una conexión al unirse a los fosfatos de azúcares. Las bases terminan paralelos entre sí (apilados como monedas) y los azúcares y fosfatos perpendicular a la pila de bases. Una larga hebra de nucleótidos poner juntos de esta manera se llama polinucleótido hebra (poli es decir muchos).

Debido a la forma en que las estructuras químicas están contados, el ADN ha numerado "extremos". El extremo de fosfato se conoce como el extremo 5 '(5-prime), y el extremo de azúcar se refiere como el extremo 3' (3-prime). Los enlaces entre un fosfato y dos de azúcar moléculas en una cadena de nucleótidos se denominan colectivamente una enlace fosfodiéster. Esta es una forma elegante de decir que dos azúcares están unidos entre sí por un fosfato en el medio.

Después de que están formados, cadenas de ADN no disfrutan de estar sola que siempre están en busca de un partido. La disposición en la que las hebras de ADN coinciden es muy, muy importante. Una serie de reglas dictan cómo dos hebras de ADN solitarios a encontrar sus partidos perfectos y eventualmente forman la estrella del espectáculo, la molécula que ha estado esperando - la doble hélice.

Doblar: Adición de la segunda cadena

Una molécula de ADN completa tiene

• Dos hebras de polinucleótidos de lado a lado retorcidos juntos.

• Bases conectados en pares en el centro de la molécula.

• Los azúcares y fosfatos en el exterior, formando una "columna vertebral".

Si se va a desenredar una doble hélice de ADN y déjelo, se vería muy parecido a una escalera. Las bases están unidos el uno al otro en el centro para hacer los peldaños, y los azúcares se unen entre sí por los fosfatos para formar los lados de la escalera. Suena bastante sencillo, pero este arreglo escalera tiene algunas características especiales.

Si se va a separar la escalera en dos hebras de polinucleótidos, verías que las hebras están orientadas en direcciones opuestas. La ubicación de la azúcar y el fosfato dan nucleótidos cara y cruz, dos extremos distintos. Las cabezas de las colas (o en este caso, 5'-3 ') de orientación se aplica aquí. Esta disposición de cabeza a cola se llama antiparalela, que es una forma elegante de decir paralelo y corriendo en direcciones opuestas. Parte de la razón los hilos deben estar orientados de esta manera es garantizar que las dimensiones de la molécula de ADN son incluso a lo largo de toda su longitud. Si los filamentos fueron puestos juntos en una disposición en paralelo, los ángulos entre los átomos serían todo mal, y las hebras no encajar.

La molécula se garantiza que sea del mismo tamaño en todo porque las bases coincidentes complemento entre sí, haciendo pedazos enteros que son todos del mismo tamaño. Adenina complementa la timina, guanina y citosina complementa. Las bases siempre coincidir de esta manera complementaria. Por lo tanto, en cada molécula de ADN, la cantidad de un base es igual a la cantidad de su base complementaria. Esta condición se conoce como Reglas de Chargaff.

Un resultado importante de apareamiento complementario de las bases "es la forma en que el vínculo hebras entre sí. Los enlaces de hidrógeno se forman entre los pares de bases. El número de enlaces entre los pares de bases differs- pares GC tienen tres enlaces, y AT parejas tienen sólo dos. Cada molécula de ADN tiene cientos de miles de pares de bases, y cada par de bases tiene enlaces múltiples, por lo que los peldaños de la escalera están fuertemente unidas entre sí.

Cuando dentro de una célula, las dos hebras de ADN gire suavemente alrededor de la otra como una escalera de caracol. La disposición antiparalela de las dos cadenas es lo que causa el giro. Debido a que las cadenas corren en direcciones opuestas, tiran de los lados de la molécula en direcciones opuestas, haciendo que todo el asunto de torcer alrededor de sí mismo.

La mayoría ocurren naturalmente espirales de ADN en sentido horario. Un giro completo (o vuelta completa) se produce cada diez pares de bases o menos, con las bases protegidas de forma segura en el interior de la hélice. La forma helicoidal es una manera de que la información que lleva el ADN está protegido de daños que pueden dar lugar a la mutación.

Hay algunos detalles adicionales sobre ADN que usted necesita saber:

• Una cadena de ADN se mide por el número de pares de bases que tiene.

• La secuencia de bases en el ADN no es aleatoria. La información genética en el ADN se lleva en el orden de los pares de bases. De hecho, los genes están codificados en las secuencias de bases.

• DNA utiliza una cadena de ADN preexistente como un patrón o plantilla en el proceso de montaje. ADN simplemente no forma por sí solo. El proceso de elaboración de una nueva cadena de ADN utilizando una cadena preexistente se llama replicación.