Módulo 5.1. Naturaleza, tipos y propiedades nutricionales de las proteínas.

9.3. Funciones de los nucleótidos

9.3.1. Forman parte del material genético

Como unidades estructurales del ADN y del ARN los nucleótidos configuran y almacenan  la información genética que caracteriza a las diversas especies e individuos. El ADN está formado por dos cadenas helicoidales. Cada una de ellas es una sucesión lineal de desoxiribonucleótidos unidos entre sí a través de sus pentosas por enlaces éster entre el grupo fosforilo, situado en el carbono 5 de una pentosa, y el carbono 3 y de la siguiente pentosa. Las dos cadenas se disponen antiparalelamente, enfrentando sus nucleótidos de tal modo que sus bases forman pares complementarios unidos por puentes de hidrogeno: adenina-timina (A-T) o viceversa (T-A) y guanina-citosina (G-C) o viceversa (C-G), (véase la figura 5.32). La información genética se establece según la sucesión de dichos pares en una secuencia de altísima variabilidad que representa el código para la expresión de todas las proteínas que estructuran y regulan el funcionamiento celular. En la cadena de ADN se diferencian genes o, lo que es lo mismo, segmentos que expresan proteínas o polipéptidos concretos.

El ARN es el resultado de la copia (transcripción) del ADN. Está formado por una sola cadena de nucleótidos en la que la timina es sustituida por el uracilo. La función principal del ARN es recoger selectivamente la información almacenada en los genes y transportarla del núcleo al citoplasma. Una vez allí, el ARN determina la síntesis de proteínas específicas estableciendo la secuencia de los aminoácidos en su cadena polipeptídica.

  • Algo a tener en cuenta acerca del concepto de enfermedad hereditaria.

El material genético es capaz de copiarse durante la división celular y de combinarse entre individuos de una misma especie para ser transmitido a un nuevo ser. Sutiles errores en este proceso de copia, combinación y transmisión son el origen de muchas anomalías estructurales y reguladoras debidas a la defectuosa expresión de proteínas concretas. Estas alteraciones se manifiestan en forma de patologías características que pueden pasar de padres a hijos como parte de la herencia genética.

  • Algo a tener en cuentaBreve apunte sobre el proceso de copia del ADN o replicación:

Cuando las células se dividen copian su ADN de modo que las nuevas células conservan exactamente la misma información genética que sus predecesoras. Este proceso, denominado replicación, comienza con la apertura de un ojal en la doble cadena de ADN. Cada una de las dos hebras o cadenas diferenciadas sirve de molde sobre el que se sintetizan sendas cadenas complementarias dando como resultado dos ADN idénticos al inicial. 

La replicación está regulada por numerosos enzimas como la ARN primasa, encargada de sintetizar una pequeña hebra de ARN (ARN cebador) que se sitúa sobre la hebra molde y sirve de base para la síntesis de la hebra complementaria o guía, y la ADN polimerasa, encargada de la síntesis de desoxinucleósidos complementarios a los de la cadena molde, que se unen al ARN cebador formando la hebra guía.  El proceso de replicación  se produce simultáneamente y en sentido opuesto a lo largo de ambas hebras diferenciadas del ADN inicial.

Dada la extrema longitud del ADN (más de 2 metros) la replicación se produce a un tiempo en multitud de puntos diferentes de la cadena de modo que la copia completa del ADN se realiza con gran rapidez.

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