Àcid desoxiribonucleic
De Viquipèdia
 |
Aquest article tracta sobre el material genètic. Per a altres significats, vegeu «ADN (desambiguació)». |
L'àcid desoxiribonucleic (més conegut per les sigles ADN o DNA) és un àcid nucleic que constitueix el material genètic dels organismes (juntament amb l'altre àcid nucleic, l'ARN). És el component químic primari dels cromosomes i el material del qual estan formats els gens.
En els bacteris i altres organismes unicel·lulars anomenats col·lectivament procariotes, l'ADN està distribuït per la cèl·lula. En els eucariotes, la majoria de l'ADN és dins del nucli cel·lular, però també n'hi ha certa quantitat en els mitocondris i els cloroplasts, que els permet la replicació autònoma. En els bacteris i Archaea, en canvi, es troba dispers a la zona del nucleoide. Va ésser identificat inicialment el 1869 per Friedrich Mischer, biòleg suís, en els nuclis de les cèl·lules del pus obtingut de les venes quirúrgiques llençades i en l'esperma de salmó. Va anomenar a aquesta substància nucleïna, encara que no va ser reconeguda com a portadora de la informació genètica fins al 1943 mitjançant l'experiment realitzat per Oswald Avery.
L'ADN és un polímer format per dues cadenes de nucleòtids, cada un dels quals conté una desoxiribosa, un anió dihidrogenfosfat (V) i una de les quatre bases nitrogenades possibles en l'ADN:
Essent A i T, com també C i G, complementaries entre si.
Taula de continguts |
[edita] Història
Tot va començar quan Mendel, en el seu hort de pèsols, va fer els coneguts experiments comparant els seus colors; de qualsevol manera, Mendel desconeixia l'existència de l'ADN i dels gens. Ací s'hi farà un repàs del que són els esdeveniments cronològics sobre l'ADN.
- Segle XIX - Miescher; aïlla i descobreix la nucleïna.
- Segle XX - Griffith; investiga sobre malalties respiratòries humanes, les quals quasi totes estan provocades pel bacteri Diplococcus pneumoniae.
- Experiment de la transformació bacteriana: de bacteris D. pneumaoniae hi ha de dos tipus de soques que es diferencien pels marges que fan les seves colònies aïllades en cultiu en placa de Petri: la soca S (de l'anglès smooth, suau) i R (rough). Introduint aquests bacteris en una rata, observà que si inoculava una rata amb soca R aquesta vivia, mentre que si inoculava rates amb bacteris de la soca S llavors morien. Si l'inòcul S estava mort i s'inoculava les rates sobrevievien. En canvi, amb bacteris S morts i bacteris R vius inoculats alhora produïen la mort de les rates, i de la sang s'aïllaven bacteris S vius. Això no vol dir que els bacteris S hagin ressuscitat, sinó que els bacteris R han agafat un component dels S que Griffith no sabia, i s'han tornat S.
- 1944 - Avery, MacLeod, MacCarty; descobreixen que el que provoca el canvi d'R vius a S vius és l'ADN, ja que combinant bacteris R amb els glúcids, lípids, proteïnes, algun ADN i l'ARN segueixen éssent R, mentre que en una part que s'ha combinat amb l'ADN es tornen bacteris S.
- 1952 - Hersey i Chase van fer treballs sobre els bacteriòfags. El més conegut consistia en cultivar bacteris amb substrats marcats amb fòsfor i nitrogen radioactiu.
- 1953 - Rosalind Franklin, Maurice Wilkins, James Watson, Francis Crick; co-descobreixen l'estructura de l'ADN interpretant imatges de difracció de raigs X. Els dos primers treballaven separats, mentre els dos últims treballaven conjuntament a la universitat de Cambridge. Tots són premis nobel menys Franklin, ja que va morir abans que l'hi concedissin.
[edita] Estructura molecular
L'ADN és un polímer orgànic no ramificat format per unitats de nucleòtids. La unió dels nucleòtids es realitza entre el carboni 5' (cinc prima) d'un nucleòtid amb el carboni 3' del següent, mitjançant un enllaç covalent. Sempre està format per nucleòtids de timina (T), adenina (A), guanina (G) i citosina (C).
Les molècules de desoxiribosa i de fosfat queden a la part externa de l'ADN, actuant com a columna vertebral de l'ADN, i a l'interior queden les bases nitrogenades unides cadascuna amb la seva complementària.
L'ADN inactiu està conformat per dues cadenes complementaries i antiparal·leles. Es complementen a través de les unions no covalents com són l'stacking o apilament de les bases nitrogenades, forces electrostàtiques de l'exterior de la cadena i la més important des del punt de vista genètic les unions per pont d'hidrogen.
La unió de pont d'hidrogen s'estableix entre una base nitrogenada d'una cadena i l'oposada a ella. Aquesta unió sempre es produeix entre timina i adenina; i guanina i citosina, ja que manté l'amplada de la fibra d'ADN estable. Aquesta norma explica perquè es diu que les dues cadenes són complementaries.
[edita] Funció de l'ADN
- Estructura física dels gens. L'ADN conforma la matèria bàsica dels gens. És, amb excepció de l'ARN en alguns virus, el material genètic per excel·lència. És estable i la seva doble cadena permet correccions, ja que conté dues seqüències complementaries i per tant redunda informació. La transmissió de gens al llarg de les generacions és per transmissió de l'ADN. També s'estructura per a formar els cromosomes durant la divisió cel·lular en els organismes eucariotes.
- Replicació. L'ADN és una estructura capaç de replicar-se. És a dir, pot duplicar-se amb l'ajuda de la maquinària bioquímica d'una cèl·lula.
- Expressió gènica. La funció de l'ADN que forma els gens és expressar-se. L'expressió de l'ADN es realitza a través d'una còpia a ARNm (ARN missatger o mRNA en anglès). Sobre aquesta còpia d'ARNm operaran els ribosomes que fabricaran proteïnes, que presenten més plasticitat de funció. La seqüència de l'ADN conté ja la informació codificada de la proteïna. És rar, però hi ha ARN que tenen capacitat catalítica per ells mateixos.
[edita] Característiques de la doble-hèlix
- Les dues cadenes són antiparal·leles: si una és 5' → 3', l'altra és 3' → 5'.
- Les dues cadenes són complementàries: una A comporta una T, una C comporta una G i viceversa.
- Les dues cadenes tenen un plegament plectonímic: com el d'una trena.
- Té capacitat autoreplicativa: pot fer còpies d'ella mateixa.
- No varia ni amb l'edat ni amb l'alimentació, però pot mutar.
[edita] Pàgines relacionades
| Principals famíles bioquímiques | ||
| Àcids nucleics | Alcaloides | Aminoàcids | Carbohidrats | Carotenoides | Cofactors enzimàtics | Esteroides | Flavonoides | Glicòsids | Lípids | Pèptids | Policètids | Tetrapirrols | Terpens | ||
| Anàlegs d'àcids nucleics: | Tipus d'Àcids nucleics | Anàlegs d'àcids nucleics : |
| Bases Nitrogenades: | Adenina | Timina | Uracil | Guanina | Citosina | Purina | Pirimidina | |
|---|---|---|
| Nucleòsids: | Adenosina | Uridina | Guanosina | Citidina | Desoxiadenosina | Timidina | Desoxiguanosina | Desoxicitidina | |
| Nucleòtids: | AMP | UMP | GMP | CMP | ADP | UDP | GDP | CDP | ATP | UTP | GTP | CTP | AMPc | GMPc | ADPRc | |
| Desoxinucleòtids: | dAMP | TMP | dGMP | dCMP | dADP | TDP | dGDP | dCDP | dATP | TTP | dGTP | dCTP | |
| Àcids ribobonucleics: | ARNm | ARNt | ARNr | ARNn | ARNnc | ARNmi | |
| Àcids desoxiribonucleics: | ADMmt | ADNc | |
| Anàlegs d'àcids nucleics: | AGN | APN | ATN | Morfolí | ARNin | |
| Seqüències: | Plasmidi | Còsmid | CAB | CAH | Cromosoma | Oligonucleòtid | |
