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21.10: Emparejamiento de Bases de ADN
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DNA Base Pairing
 
TRANSCRIPCIÓN

21.10: Emparejamiento de Bases de ADN

Las reglas de Erwin Chargaff sobre la equivalencia del ADN allanaron el camino para el descubrimiento del emparejamiento de bases en el ADN. Las reglas de Chargaff afirman que en una molécula de ADN de doble cadena,

  1. La cantidad de adenina (A) es igual a la cantidad de timina (T);
  2. La cantidad de guanina (G) es igual a la cantidad de citosina (C); y.
  3. La suma de purinas, A y G, es igual a la suma de pirimidinas, C y T (es decir, A+G = C+T).

Un trabajo posterior de Watson y Crick reveló que en el ADN de doble cadena, A siempre forma dos enlaces de hidrógeno con T, y G siempre forma tres enlaces de hidrógeno con C.  Esta combinación de bases mantiene una anchura constante de la doble hélice de ADN, ya que los pares A-T y C-G tienen una longitud de 10.85Å y encajan perfectamente entre los dos esqueletos de azúcar-fosfato.

Los pares de bases hacen que las bases nitrogenadas sean inaccesibles a otras moléculas hasta que los puentes de hidrógeno se rompan. Sin embargo, las enzimas específicas pueden romper fácilmente estos puentes de hidrógeno para llevar a cabo los procesos celulares necesarios, como la replicación y la transcripción del ADN. Como un par G-C tiene más puentes de hidrógeno que  un par A-T, el ADN con un alto porcentaje de pares G-C necesitará mayor energía para la separación de dos hebras de ADN que uno con un porcentaje similar de pares A-T.  

Análogos de base como Medicina

El emparejamiento correcto de la base es esencial para la replicación fiel del ADN. Los análogos de base son moléculas que pueden reemplazar las bases de ADN estándar durante la replicación del ADN. Estos análogos son agentes antivirales y anticancerosos eficaces contra enfermedades como la hepatitis, el herpes y la leucemia. El aciclovir, también conocido como acicloguanosina, es un análogo de base de la guanina y se usa comúnmente en el tratamiento del virus del herpes simple.  La parte guanina del aciclovir se empareja con adenina como de costumbre durante la replicación del ADN; sin embargo, debido a que no tiene un extremo 3’ del nucleótido, la ADN polimerasa no puede continuar formando pares de bases y la replicación termina.

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