CONCEPTOS CLAVE; genética

° Los nucleótidos participan en diversas funciones celulares, entre las que se incluyen funciones de transferencia de energía, señales intracelulares, reacciones de biosíntesis y funciones de oxidorreducción. Además, son los constituyentes ácidos nucleicos.

° Los nucleótidos del DNA están formados por una desoxirribosa, un  grupo fosfato y una base nitrogenada. El RNA consta de una ribosa, un grupo fosfato y una base nitrogenada.

° Las bases de nucleótidos del DNA son de dos tipos: purinas (adenina y guanina) o pirimidinas (citosina y timina). El RNA contiene la pirimidina uracilo en lugar de timina.

° Los nucleótidos se unen mediante uniones fosfodiéster en una cadena polinucleotídica. Cada cadena de polinucleótidos posee un extremo 5´con un fosfato libre y en extremo 3´con un grupo hidroxilo.

° Numerosos experimentos permitieron determinar que el DNA contiene la información genética. El experimento de Hershey-Chase mostró que el DNA de un virus bacteriano, pero no así su cápsida, contiene el mensaje genético para la replicación del virus en la célula huésped.

° Watson y Crick propusieron un modelo para la estructura tridimensional del DNA en 1953: la molécula está formada por dos cadenas antiparalelas dispuestas en forma de doble hélice dextrógira, con puentes de hidrógeno entre las bases complementarias A=T y G≡C. Los pares de bases se apilan perpendicularmente al eje mayor de la doble hélice, con 10,5 pares de bases y 3,4 nm por vuelta.

° El DNA puede adoptar diferentes formas estructurales en función de las condiciones en que se halle y de su secuencia de bases. El DNA A y el Z son dos variantes de la forma de Watson y Crick, o DNA B.

° La estructura del DNA tiene diversas consecuencias genéticas importantes. La información genética reside en la secuencia de bases del DNA, que finalmente especifica la secuencia de aminoácidos de las proteínas. La complementariedad de las bases en las dos cadenas del DNA permite la replicación de la información genética.

° El dogma central de la biología molecular propone que la información fluye en una sola dirección, del DNA al RNA y a la proteína. Este dogma tiene excepciones claras.

° Los ribosomas son los lugares de síntesis proteica en las células. Cada ribosoma se compone de varias moléculas de rRNA  y varias proteínas que forman una subunidad grande y una pequeña.

° El ribosoma procariota tiene un coeficiente de sedimentación de 70S, y está formado por una subunidad menor de 30S y una mayor de 50S. El ribosoma eucariota es 80S, con una subunidad menor de 40S y una mayor de 60S.

° El tRNA se ocupa del transporte de los aminoácidos al ribosoma para la síntesis protéica.

° El RNA mensajero transfiere la información genética del DNA a los ribosomas para la síntesis proteica.

° Existen otras moléculas de RNA que desempeñan funciones específicas, como el hnRNA, el snRNA y el miRNA.

° Las mitocondrias tienen su propio RNA (mtRNA) y son capaces de sintetizar sus propias proteínas.

° El ATP constituye la moneda energética de la célula. La conversión exergónica del ATP a ADP y P, o a AMP y PP está acoplada a muchas reacciones y procesos endergónicos.

° La hidrólisis directa del ATP es la fuente de energía en procesos que son impulsados por cambios de conformación, pero, por norma general, no es la hidrólisis del ATP sino la transferencia de un grupo fosforilo desde el ATP hasta el sustrato de la enzima la que acopla la energía de ruptura del ATP a transformaciones endergónicas de sustratos.

° El valor intermedio del potencial de transferencia de grupos fosforilo del ATP permite que sea una buena moneda energética.

° El NAD⁺  y el NADP⁺  son dos coenzimas de muchas enzimas deshidrogenasas y participan en reacciones redox en el metabolismo. Tanto el NAD⁺  como el NADP⁺ aceptan dos electrones y un protón.

° El FAD y el FMN, los nucleótidos de flavina, son dos grupos prostéticos fuertemente unidos a las flavoproteínas, enzimas que catalizan reacciones de oxidación-reducción. Pueden aceptar tanto uno como dos electrones y uno o dos protones.

° El AMPc actúa como segundo mensajero, participando en rutas de transducción de señales en las células.

° La coenzima A actúa como transportador de acetilo y otros grupos acilo, desempeñando así un papel central en el metabolismo.