Estructura adn
El ADN lo forman dos cadenas dispuestas de forma antiparalela y con las bases nitrogenadas enfrentadas, o sea, que es una molécula bicatenaria.
Su estructura es tridimensional, y en ella se diferencian tres niveles distintos como veremos a continuación:
- Estructura primaria de adn:
Secuencia de nucleótidos encadenados. En estas cadenas es en donde se encuentra toda la información genética de una persona o ser vivo, y a causa de que el esqueleto es el mismo para todos, la información se diferencia en la distinta secuencia de bases nitrogenadas y esta secuencia presentará un código, que será el que determine una información u otra, según las bases sigan un orden u otro.
- Estructura secundaria de adn:
Doble hélice es la característica de esta estructura. Es por la que se permite la explicación del almacenamiento de la información genética y el mecanismo de duplicación del ADN. Watson y Crick fue el que realizó un postulado sobre ella, basándose en la difracción de rayos X que habían realizado los investigadores Franklin y Wilkins, y también en la equivalencia de bases de Chargaff, por la que, se explica que la suma de adeninas más guaninas es igual a la suma de timinas más citosinas.
La estructura secundaria responde a las características de una cadena doble, dextrógira o levógira, según el tipo de ADN. Ambas cadenas se complementan, ya que la adenina y la guanina de una cadena se unen, respectivamente, a la timina y la citosina de la otra. Las dos cadenas son antiparalelas, pues el extremo 3´ de una se enfrenta al extremo 5´ de su homóloga.
Hay tres modelos de ADN: El ADN de tipo B, es el que más abunda y es el que descubrieron Watson y Crick.
- Estructura terciaria de adn:
Referida a la forma en la que se almacena el ADN en un espacio reducido, para la formación de los cromosomas. Difiere según se trate de organismos procariotas o eucariotas:
Así pues,en organismos procariotas el ADN se pliega como una súper-hélice, normalmente en forma circular y asociada a una pequeña cantidad de proteínas. De igual manera sucede en organelos celulares como las mitocondrias y en los cloroplastos.
En organismos eucariotas, ya que la cantidad de ADN de cada cromosoma es muy grande, el empaquetamiento será más complejo y compacto; para lo que se necesitará la presencia de proteínas, como por ejemplo, las histonas y otras proteínas de naturaleza no histónica (las protaminas, son en los espermatozoides estas proteínas).
- Estructuras en doble hélice de adn
El ADN existe en muchas conformaciones, no obstante, en organismos vivos sólo se han observado las conformaciones ADN-A, ADN-B y ADN-Z. Esta conformación que adopta el ADN va a depender de su secuencia, cantidad y dirección de superenrollamiento que presenta, además de la presencia de alteraciones químicas en las bases y las condiciones de la solución, tales como la concentración de iones de metales y poliaminas. De las tres conformaciones, la forma "B" es la común en las condiciones existentes en las células. Las dos dobles hélices alternativas del ADN se diferencian en su geometría y dimensiones.
La forma "A" es una espiral que gira hacia la derecha, más amplia que la "B", y dispone una hendidura menor superficial y más amplia, y una hendidura mayor más estrecha y profunda. La forma "A" ocurre en condiciones no fisiológicas en formas deshidratadas de ADN, mientras que en la célula puede producirse en apareamientos híbridos de hebras ADN-ARN, y también en complejos enzima-ADN.
Los segmentos de ADN en los que las bases se modifican por metilación podrían sufrir cambios conformacionales mayores y adoptar la forma "Z". Entonces, las hebras giran alrededor del eje de la hélice en una espiral que gira a mano izquierda, lo opuesto a la forma "B" más frecuente. Dichas estructuras poco normales se pueden reconocer por proteínas específicas que se unen a ADN-Z y posiblemente estén implicadas en la regulación de la transcripción
- Estructuras en cuádruplex de adn
Es en los extremos de los cromosomas lineales donde hay regiones especializadas de ADN denominadas telómeros. Su función principal es la de permitir a la célula replicar los extremos cromosómicos utilizando la enzima telomerasa, ya que las enzimas que replican el resto del ADN no pueden copiar los extremos 3' de los cromosomas. Estas terminaciones cromosómicas especializadas, al mismo tiempo, actúan protegiendo los extremos del ADN, y sirven para prevenir que los sistemas de reparación del ADN en la célula los procesen como ADN dañado que hay que corregir. Para el caso de las células humanas, los telómeros son largas zonas de ADN de hebra sencilla que contienen algunos miles de repeticiones de una única secuencia TTAGGG.
Dichas secuencias ricas en guanina pueden estabilizar los extremos cromosómicos formando estructuras de juegos apilados de unidades de cuatro bases, en lugar de los pares de bases encontrados normalmente en otras estructuras de ADN. Para este caso, cuatro bases guanina forman unidades con superficie plana que se apilan una sobre otra, para formar una estructura cuádruplex-G estable. Dichas estructuras se estabilizan y formarán puentes de hidrógeno entre los extremos de las bases y la quelatación de un metal iónico en el centro de cada unidad de cuatro bases. Al mismo tiempo, pueden dar lugar a la formación de otras estructuras, con el juego central de cuatro bases procedente, o bien de una hebra sencilla plegada alrededor de las bases, o también, bien de varias hebras paralelas distintas, de forma que cada una contribuya una base a la estructura central.
A parte de estas estructuras apiladas, los telómeros también forman largas estructuras en lazo, denominadas lazos teloméricos o lazos-T, conocidos en inglés como T-loops. De esta manera, las hebras simples de ADN se enroscan sobre sí mismas en un amplio círculo estabilizado por proteínas que se unen a telómeros. En el extremo del lazo-T, el ADN telomérico de hebra sencilla se sujeta a una región de ADN de doble hebra porque la hebra de ADN telomérico altera la doble hélice y se aparea a una de las dos hebras. Lazo de desplazamiento o lazo-D (D-loop), es como se denominará a esta estructura de triple hebra.
