Par de bases
Definición de par base
Los pares de bases se refieren a los conjuntos de nucleobases unidas a hidrógeno que forman el ADN y el ARN de los ácidos nucleicos. Fueron descritos por primera vez por el Dr. Francis Crick y el Dr. James Watson, quienes son más conocidos por descubrir la estructura helicoidal de «torsión» del ADN (1953). En este momento, el ADN también se identificó como la fuente de transferencia de material que tiene lugar durante la división celular. En su modelo, Watson y Crick predijeron que las dos hebras de ADN pueden entrelazarse con la ayuda de enlaces de hidrógeno que respetan las reglas.
Dando un paso atrás, nuestro ADN se compone de cuatro tipos de bases nucleicas: adenina, timina, guanina y citosina. Se puede pensar en los nucleótidos como los «bloques de construcción» biológicos que crean y sostienen la vida. Cada uno contiene una base nitrogenada, un azúcar ( desoxirribosa en el ADN) y un grupo fosfato. Los grupos de azúcar y fosfato forman la «columna vertebral» exterior hidrófila de la hélice de ADN, mientras que las bases nitrogenadas apuntan hacia el núcleo hidrófobo no polar. La adenina y la guanina pertenecen a una clase llamada «purinas», mientras que la citosina y la timina pertenecen al grupo de las » pirimidinas «. Estas bases se adhieren juntas siguiendo un conjunto de reglas de pares de bases específicas que se describen a continuación.
En la foto se muestra una animación virtual de la hélice de ADN de doble hebra.
Grupos de purina y pirimidina
- Las bases de purina = adenina + guanina son «PURAS como el oro».
- Bases de pirimidina = Citosina + Timina
Reglas de pares de bases en el ADN
Los pares de bases de Watson & Crick siguen una regla específica de enlace de hidrógeno. En el emparejamiento complementario, una purina se enlaza con una base nucleica de pirimidina. En el ADN, específicamente, la adenina solo se empareja con la timina para formar dos enlaces de hidrógeno. En otras palabras, este par forma un fuerte «doble enlace» que asegura que los dímeros se mantengan unidos. La citosina y la guanina, por otro lado, forman tres enlaces de hidrógeno que permiten un enlace más corto y rígido. Estas bases nitrogenadas son todas de naturaleza plana, lo que significa que son moléculas bastante planas y rígidas. Esto, por supuesto, tiene el beneficio de hacer del ADN una estructura robusta que es tan importante ya que contiene todo nuestro código genético que debemos proteger y preservar.
Otra faceta importante de los pares de bases es que los dímeros resultantes tienen exactamente la misma dimensión y ocupan la misma cantidad de espacio tridimensional. Esto permite que el ADN asuma un «ajuste estérico» que determina una estructura helicoidal uniforme en todas partes. Si bien las proporciones de nucleótidos C + G: A + T pueden variar de un organismo a otro, lo que sigue siendo cierto es que la cantidad de adenina en el organismo siempre coincidirá con la cantidad de timina, así como de citosina a guanina (llamada » regla de Chargaff ”).
Enlaces de hidrógeno de par de bases Watson-Crick
- Adenina + Timina = forman dos enlaces de hidrógeno, entre Oxígeno / Hidrógeno y Nitrógeno / Hidrógeno.
- Citosina + Guanina = forman tres enlaces de hidrógeno, entre Oxígeno / Hidrógeno (2) y Nitrógeno / Hidrógeno (1).
- Recuerde: los donantes de enlaces de hidrógeno son solo aquellos con átomos de H unidos a átomos electronegativos de nitrógeno u oxígeno. Los aceptores de enlaces de hidrógeno son átomos electronegativos con al menos un par de electrones solitarios.
Pares de bases en ARN
Si bien el ARN también se ajusta a las reglas de pares de bases de Watson-Crick, hay algunas diferencias estructurales clave a tener en cuenta. Hay ejemplos de ADN que es monocatenario y ARN que es bicatenario (es decir, ARNi) pero típicamente, se piensa que el ARN es monocatenario y el ADN bicatenario. Otras diferencias a tener en cuenta son que el ARN contiene ribosa como base de azúcar y usa uracilo en lugar de timina. Dado que el uracilo y la timina son estructuralmente similares, ambos pueden unirse a pares de bases con la adenina de manera similar. Del mismo modo, el ARN es mucho más corto que el ADN y se puede encontrar en muchas formas, incluido el ARNm, que es la molécula increíble que se traduce en todas las proteínas de nuestras células y cuerpos.
La figura muestra las diferencias estructurales entre el ARN y el ADN.
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