Name: nucleic acids and genetic information
Uploaded: 2020-11-23T11:47:33.000Z
Duration: 3 min 14 s
Channel: JoVE

- Lo &#xE1;cidos nucleicos son
pol&#xED;meros de nucle&#xF3;tidos.

Lo mon&#xF3;meros est&#xE1;n formados por
una az&#xFA;car pentosa, un grupo

fosfato y una base nitrogenada.

Dentro de la mol&#xE9;cula de
az&#xFA;car, los cinco carbonos

est&#xE1;n numerados de uno
a 5 prima, cada notaci&#xF3;n

revela qu&#xE9; grupo se une a ese carbono.

Por ejemplo, el segundo carbono
se puede unir ya sea a un

&#xE1;tomo de hidr&#xF3;geno, creando
una az&#xFA;car desoxirribosa,

como la del &#xE1;cido
desoxirribonucleico o ADN.

O se puede encontrar un grupo
hidroxilo en ese espacio,

formando el az&#xFA;car ribosa,
como en el &#xE1;cido ribonucleico o

ARN. Para formar el esqueleto
de az&#xFA;car-fosfato alternante,

el carbono 5 prima se
uno al grupo fosfato.

Este se conecta al carbono tres prima

del siguiente nucle&#xF3;tido,

Creando una cadena de
enlaces fosfodi&#xE9;ster.

Esta estructura establece
una direccionalidad,

la secuencia en la que se
leen los &#xE1;cidos nucleicos.

Cinco prima a tres prima
en una sola cadena.

El &#xFA;ltimo carbono
importante, el uno prima,

se une a una base nitrogenada,
la cual puede tener una

estructura de uno o dos anillos.

Las pirimidinas, como la
citosina, la timina y el uracilo,

tiene un s&#xF3;lo anillo org&#xE1;nico,
mientras que las purinas,

adenina y guanina,
contienen anillos dobles.

Los puntes de hidr&#xF3;geno
entre las bases nitrogenadas

de dos cadenas separadas
crean la doble h&#xE9;lice de ADN.

La guanina siempre se une a la citosina,

y la adenina se une a la timina.

El ARN contiene uracilo
en lugar de timina,

y permanece como cadena simple.

Travers, Andrew y Georgi Muskhelishvili. "Estructura y función del ADN". Revista FEBS 282, no. 12 (2015): 2279–95. [<a href="https://doi.org/10.1111/febs.13307" target="__blank">Fuente</a>]

Ácidos nucleicos

Nucleic Acids

Los &#xE1;cidos nucleicos son las macromol&#xE9;culas m&#xE1;s importantes para la continuidad de la vida. Llevan el modelo gen&#xE9;tico de la c&#xE9;lula y llevan instrucciones para su funcionamiento. <h3>ADN y ARN</h3> Los dos tipos principales de &#xE1;cidos nucleicos son el &#xE1;cido desoxirribonucleico (ADN) y el &#xE1;cido ribonucleico (ARN). El ADN es el material gen&#xE9;tico de todos los organismos vivos, desde las bacterias unicelulares hasta los mam&#xED;feros multicelulares. Est&#xE1; en el n&#xFA;cleo de los eucariotas y en los org&#xE1;nulos, cloroplastos y mitocondrias. En los procariotas, el ADN no est&#xE1; encerrado en una envoltura membranosa. Todo el contenido gen&#xE9;tico de la c&#xE9;lula es su genoma, y el estudio de los genomas es la gen&#xF3;mica. En las c&#xE9;lulas eucariotas, pero no en las procariotas, el ADN forma un complejo con las prote&#xED;nas histonas para formar cromatina, la sustancia de los cromosomas eucariotas. Un cromosoma puede contener decenas de miles de genes. Muchos genes contienen la informaci&#xF3;n para producir prote&#xED;nas. Otros genes codifican productos de ARN. El ADN controla todas las actividades celulares &#x22;activando&#x22; o &#x22;desactivando&#x22; los genes. El otro tipo de &#xE1;cido nucleico, el ARN, participa principalmente en la s&#xED;ntesis de prote&#xED;nas. Las mol&#xE9;culas de ADN nunca abandonan el n&#xFA;cleo, sino que utilizan un intermediario para comunicarse con el resto de la c&#xE9;lula. Este intermediario es el ARN mensajero (ARNm). Otros tipos de ARN, como el ARNr, el ARNt y el microARN, participan en la s&#xED;ntesis de prote&#xED;nas y su regulaci&#xF3;n. El ADN y el ARN est&#xE1;n formados por mon&#xF3;meros llamados nucle&#xF3;tidos. Cada nucle&#xF3;tido comprende tres componentes: una base nitrogenada, un az&#xFA;car pentosa (cinco carbonos) y un grupo fosfato. Cada base nitrogenada de un nucle&#xF3;tido est&#xE1; unida a una mol&#xE9;cula de az&#xFA;car, que a su vez est&#xE1; unida a uno o m&#xE1;s grupos fosfato. Las bases nitrogenadas, componentes importantes de los nucle&#xF3;tidos, son mol&#xE9;culas org&#xE1;nicas y reciben ese nombre porque contienen carbono y nitr&#xF3;geno. Son bases porque contienen un grupo amino que tiene el potencial de unirse a un hidr&#xF3;geno extra y as&#xED; disminuir la concentraci&#xF3;n de iones de hidr&#xF3;geno en su entorno, haci&#xE9;ndolo m&#xE1;s b&#xE1;sico. Cada nucle&#xF3;tido del ADN contiene una de las cuatro bases nitrogenadas posibles: adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T). La adenina y la guanina se clasifican como purinas. La estructura primaria de la purina son dos anillos de carbono y nitr&#xF3;geno. La citosina, la timina y el uracilo se clasifican como pirimidinas que tienen un &#xFA;nico anillo de carbono-nitr&#xF3;geno como estructura primaria. Cada uno de estos anillos b&#xE1;sicos de carbono-nitr&#xF3;geno tiene diferentes grupos funcionales adjuntos. En biolog&#xED;a molecular, conocemos las bases nitrogenadas por sus s&#xED;mbolos A, T, G, C y U. El ADN contiene A, T, G y C; mientras que el ARN contiene A, U, G y C. El az&#xFA;car pentosa en el ADN es desoxirribosa y en el ARN, el az&#xFA;car es ribosa. La diferencia entre los az&#xFA;cares es la presencia del grupo hidroxilo en el segundo carbono de la ribosa y el hidr&#xF3;geno en el segundo carbono de la desoxirribosa. El residuo de fosfato se une al grupo hidroxilo del carbono 5&#x27; de un az&#xFA;car y al grupo hidroxilo del carbono 3&#x27; del az&#xFA;car del siguiente nucle&#xF3;tido, que forma un enlace fosfodi&#xE9;ster 5&#x27;-3&#x27;. Estructura de doble h&#xE9;lice del ADN El ADN tiene una estructura de doble h&#xE9;lice. El az&#xFA;car y el fosfato se encuentran en el exterior de la h&#xE9;lice y forman la columna vertebral del ADN. Las bases nitrogenadas est&#xE1;n apiladas en el interior, como si fueran un par de escalones de escalera. Los enlaces de hidr&#xF3;geno unen los pares entre s&#xED;. Cada par de bases de la doble h&#xE9;lice est&#xE1; separado del siguiente par de bases por 0,34 nm. Las dos hebras de la h&#xE9;lice corren en direcciones opuestas, lo que significa que el extremo de carbono 5&#x27; de una hebra mirar&#xE1; hacia el extremo de carbono 3&#x27; de su hebra correspondiente. Solo se permiten ciertos tipos de emparejamiento de bases: A puede emparejarse con T y G puede emparejarse con C. Esta es la regla de bases complementarias. En otras palabras, las cadenas de ADN son complementarias entre s&#xED;. <h3>ARN</h3> El &#xE1;cido ribonucleico, o ARN, participa principalmente en el proceso de s&#xED;ntesis de prote&#xED;nas bajo la direcci&#xF3;n del ADN. El ARN suele ser monocatenario y est&#xE1; formado por ribonucle&#xF3;tidos unidos por enlaces fosfodi&#xE9;ster. Hay cuatro tipos principales de ARN: ARN mensajero (ARNm), ARN ribos&#xF3;mico (ARNr), ARN de transferencia (ARNt) y microARN (miARN). El primero, el ARNm, transporta el mensaje del ADN, que controla todas las actividades celulares de una c&#xE9;lula. Si una c&#xE9;lula necesita una determinada prote&#xED;na, el gen correspondiente se &#x22;activa&#x22; y el ARN mensajero se sintetiza en el n&#xFA;cleo. La secuencia de bases del ARN es complementaria a la secuencia codificante del ADN de la que se ha copiado. En el citoplasma, el ARNm interact&#xFA;a con los ribosomas y otra maquinaria celular. El ARNm se lee en conjuntos de tres bases conocidas como codones. Cada cod&#xF3;n codifica un &#xFA;nico amino&#xE1;cido. De esta forma, se lee el ARNm y se elabora el producto proteico. El ARN ribosomal (ARNr) es un componente importante de los ribosomas al que se une el ARNm. El ARNr asegura la alineaci&#xF3;n adecuada del ARNm y los ribosomas. El ARNr del ribosoma tambi&#xE9;n tiene actividad enzim&#xE1;tica (peptidil transferasa) y cataliza la formaci&#xF3;n de enlaces pept&#xED;dicos entre dos amino&#xE1;cidos alineados. El ARN de transferencia (ARNt) es uno de los cuatro tipos de ARN m&#xE1;s peque&#xF1;os, normalmente de 70&#x2013;90 nucle&#xF3;tidos de longitud. Transporta el amino&#xE1;cido correcto al sitio de s&#xED;ntesis de prote&#xED;nas. Es el emparejamiento de bases entre el ARNt y el ARNm lo que permite que el amino&#xE1;cido correcto se inserte en la cadena polipept&#xED;dica. Los microARN son las mol&#xE9;culas de ARN m&#xE1;s peque&#xF1;as y su funci&#xF3;n implica regular la expresi&#xF3;n gen&#xE9;tica al interferir con la expresi&#xF3;n de ciertos mensajes de ARNm. Aunque el ARN es monocatenario, la mayor&#xED;a de los tipos de ARN muestran un emparejamiento de bases intramolecular extenso entre secuencias complementarias, creando una estructura tridimensional predecible esencial para su funci&#xF3;n. Este texto est&#xE1; adaptado de <a href="https://openstax.org/books/biology-2e/pages/3-5-nucleic-acids">Openstax, Biology 2e, Chapter 3.5: Nucleic Acids</a>.

Nucleic acids are the most important macromolecules for the continuity of life. They carry the cell&#x27;s genetic blueprint and carry instructions for its ...

https://cloudfront.jove.com/files/ftp_upload/10684/10684_article_thumb_10684.jpg

Education

Educación

JoVE Core

Molecular Biology

Biología Molecular

Unit 1

Unidad 1

Biochemistry of the Cell

Bioquímica de la célula

KEY TERMS AND CONCEPTS

TÉRMINOS Y CONCEPTOS CLAVE

nucleic acids and genetic information

Nucleic acids carry genetic information in cells. They include DNA and RNA, which are made from nucleotide building blocks. These molecules store, copy, and help use the instructions needed for life.

DNA is the main long-term storage molecule for genetic information. RNA helps carry and use that information in cells. Together, these nucleic acids connect the code in a cell to the proteins it can make.

Nucleic Acids and Genetic Information

the periodic table and organismal elements

the-periodic-table-and-organismal-elements

Element Groups in Living Things

Living things are built from elements found on the periodic table. This page focuses on the elements that make up organisms and how they are grouped in biology. These organismal elements are usually divided into major, minor, and trace categories. Major elements make up most of the mass of living matter. Minor elements are needed in smaller amounts. Trace elements are present in very small amounts but still play important roles. The periodic table helps show where these elements fit and how...

functional groups

Functional Groups in Organic Molecules

Functional groups are the parts of organic molecules that give them specific chemical behavior. They help determine how a compound reacts and what properties it has. In organic chemistry, these groups are used to classify molecules in a clear way. Hydrocarbons are one common class of organic compounds. They contain only carbon and hydrogen. Alcohols, aldehydes, and ketones are other classes that are identified by their functional groups. These groups make each class behave differently from the...

polymers

Polymer Structures and Uses

Polymers are large molecules built from repeating smaller units called monomers. Their long-chain structure gives them many different properties and makes them useful in everyday materials. Polymers can form in two main ways. In addition polymerization, monomers join together without losing any atoms. In condensation polymerization, monomers link while a small molecule is released. These two pathways help explain how many common plastics and related materials are made. The structure of a...

what are lipids?

Lipids in Cells: Fats and Membranes

Lipids are a group of biomolecules found in living things. They are known for their role in energy storage and in building cell membranes. This makes them important in many parts of biology. Fats are one common type of lipid. Other lipids include phospholipids and steroids. Each group has a different structure and a different job in the body. Phospholipids are especially important because they help form cell membranes. Steroids also belong to the lipid group, and they have their own distinct...

structure of lipids

Types of Lipids and Their Structure

Lipids are a major group of biological molecules, and their structure helps explain their different forms. Many lipids are built from fatty acids, which are long hydrocarbon chains with a carboxyl group. The carbon chain is hydrophobic, meaning it does not mix well with water, while the carboxyl group is the acidic end. Triglycerides are one common lipid type. They consist of a glycerol molecule joined to three fatty acid chains. Saturated triglycerides have fatty acids with only single...

chemistry of carbohydrates

Carbohydrate Structures and Types

Carbohydrates are biomolecules built from carbon, hydrogen, and oxygen. Their chemistry helps explain how simple sugars join together and how larger carbohydrate molecules form. The smallest carbohydrates are monosaccharides, or single sugar units. These can link to make disaccharides, which contain two sugar units, and polysaccharides, which are long chains of many sugar units. Carbohydrates play an important role in biology because they are part of the structures and processes found in...

nucleic acids

Nucleic acids carry genetic information in cells. They include DNA and RNA, which are made from nucleotide building blocks. These molecules store, copy, and help use the instructions needed for life. DNA is the main long-term storage molecule for genetic information. RNA helps carry and use that information in cells. Together, these nucleic acids connect the code in a cell to the proteins it can make.

intermolecular forces

Forces Between Molecules

Forces between molecules help explain why matter behaves the way it does. These intermolecular attractions act between separate molecules, not within a single molecule. They are often much weaker than the bonds that hold atoms together inside a molecule, but they still affect many properties of liquids and solids. Several common types of intermolecular forces are covered in this topic. These include dipole-dipole forces, hydrogen bonding, ion-dipole forces, and van der Waals forces. Van der...

noncovalent attractions in biomolecules

How Biomolecules Hold Their Shape

Biomolecules hold their shape through noncovalent attractions. These interactions occur within and between molecules and help control the structure and stability of complexes. They are different from covalent bonds because they do not involve sharing electrons. Four main noncovalent interactions are important in biology: hydrogen bonds, van der Waals forces, ionic bonds, and hydrophobic interactions. Hydrogen bonds form when a hydrogen atom is covalently bonded to a strongly electronegative...

pH Scale and Acid-Base Balance

pH measures how acidic or basic an aqueous solution is. It is a key way to describe the balance between acids and bases in water-based solutions. The pH scale shows this balance with low values for acidic solutions and high values for basic solutions. Neutral solutions fall in the middle of the scale. Understanding pH helps explain how different substances behave in water. It also helps compare solutions that are more acidic, more basic, or neutral.

hydrolysis of atp

ATP Hydrolysis and Energy Release

ATP hydrolysis is a key chemical reaction in cells that releases energy. ATP, or adenosine triphosphate, is the molecule cells use to store and transfer energy for many processes. During hydrolysis, water breaks the bond in ATP’s terminal phosphate group. This reaction converts ATP into ADP, or adenosine diphosphate, and inorganic phosphate. The released energy can then be used to drive cellular work. High school biology students often see ATP hydrolysis as part of energy transfer in living...

key terms and concepts

Learn how DNA and RNA store, copy, and use genetic information in cells. Explore the role of nucleic acids in high school biology.

Nucleic Acids and Genetic Information | JoVE K12

molecular biology

JoVE Core Biología Molecular presenta los procesos moleculares de la célula a través de lecciones claras y concisas de animaciones audiovisuales. Además, en los vídeos de científicos en acción, se muestran aplicaciones de estos conceptos mediante experimentos reales en laboratorios especializados.

Nucleic Acids and Genetic Information

Description

Transcript

Tags