miércoles, 22 de febrero de 2012

FORMAS DEL ADN


RESUMEN
El ADN es la sustancia química donde se almacenan las instrucciones que dirigen el desarrollo de un huevo hasta formar un organismo adulto, que mantienen su funcionamiento y que permite la herencia. Es una molécula de longitud gigantesca, que está formada por agregación de tres tipos de sustancias: Azúcares, llamados desoxirribosas, el ácido fosfórico, y bases nitrogenadas de cuatro tipos, la adenina, la guanina, la timina y la citosina. Cuando hablamos del ADN, nos estamos refiriendo al núcleo central que controla todo el metabolismo de célula, contiene y guarda el material genético y es capaz de copiarse así mismo.                                                                                       El ADN lo podemos encontrar en varias formas dependiendo la naturaleza: Por ejemplo la forma ADN- A, ADN- B, ADN -Z entre otras. La forma más común es la forma ADN-B  propuesta por Watson y Crick.                                                                                                          En este trabajo se presentaran diferentes formas biológicas en las que podemos encontrar el ADN, y así mismo podremos observar sus características biológicas y las diferencias que presentaran entre ellas.

SUMMARY
The DNA is the chemical that stores the instructions that direct the development of an egg to form an adult organism, which maintain their operation and allows inheritance. Is an enormous length molecule, which is formed by aggregation of three types of substances: sugars, called deoxyribose, phosphoric acid, and four types ofnitrogenous bases, adenine, guanine, thymine and cytosine
When we talk about DNA, we are referring to the core that controls the metabolism ofcells, containing genetic material and stores and is able to copy likewise. The DNA can be found in various forms depending on the nature: For example howDNA-A,-B DNA, DNA-Z among others. The most common is the B-DNA proposed byWatson and Crick.                                                                                                                                In this paper we present different biological forms in which we find the DNA, and so itcan observe its biological characteristics and differences present between them.

ÍNDICE

                                                                                                 Página

1. Antecedentes                                                                           4
2. Definición del problema                                                          5
3. Objetivo (s)                                                                                5
    3.1. General                                                                               5
    3.2. Específico                                                                          5
4. Justificación.                                                                             6
5. Fundamento teórico.                                                                6
6. Materiales y Métodos.                                                             8
7. Resultados.                                                                               8
8. Conclusiones y Recomendaciones.                                      10
9. Fuentes consultadas.                                                              10
10.  Anexos.                                                                                  11


  
                                                           1. ANTECEDENTES

Después de que el papel central del DNA en la herencia se hizo evidente, muchos científicos se dispusieron a determinar su estructura con exactitud. Ellos se preguntaban. ¿Cómo puede una molécula con un rango tan limitado de componentes distintos almacenar la inmensa variedad informativa de las estructura de todas las proteínas de los seres vivos?
Los primeros que tuvieron éxito en descubrir la estructura fueron Watson y Crick en 1953- tuvieron en cuenta dos tipos de pistas.
En primer lugar, Rosalind Franklin y Maurice Wilkins, habían acumulado muchos datos de difracción de rayos X sobre la estructura de DNA.
El segundo tipo de datos procedía del trabajo de años antes de Edwin Chargaff. Estudio DNA de diferentes organismos. Erwin Chargaff analizó la composición de bases de distintos organismos y encontró distintas proporciones de los 4 nucleótidos en cada uno de los organismos estudiados. También observó que esta composición no cambiaba con la edad ni el ambiente. Pero lo más importante es que había tantas purinas como pirimidinas en todos los organismos.
En los primeros análisis de difracción de R-X realizados por Rosalyn Franklin se observaba que el DNA tenía un espaciado regular de 0,34 nm. Éste y otros indicios indicaban que debe tener algún tipo de estructura en hélice que se repite periódicamente, los datos sugerían que el DNA era largo y fino y que consta de dos partes separadas que corre una al lado de la otra a lo largo de la molécula, también demostraba que la molécula era helicoidal.
Watson y Crick construyeron un modelo que cumpliera todas las investigaciones que sobre el DNA se habían realizado hasta la fecha y propusieron, además, cómo tenía que conservarse y transmitirse la información de esta molécula. También introdujeron que esta molécula se podía mutagenizar espontáneamente mediante la tautomería.
Por lo general, el ADN se presenta bajo la forma B, pero ya Watson y Crick observaron que en  condiciones de moderada deshidratación podía adoptar la organización espacial A.
Watson y Crick describieron el modelo de las formas A y B del ADN mediante la interpretación de fotografías de difracción de rayos X obtenidas de fibras de ADN nativo, es decir, extraído de células. Sin embargo, la magnitud de la información que puede obtenerse de este tipo de estudios es limitada, debido a que las fibras de ADN son extremadamente largas, no cristalizan y habitualmente presentan un cierto desorden estructural. Y es por ello, que ellos llegaron afirmar que existen más formas biológicas en las que podemos encontrar el ADN.

                                                  2. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA
Conociendo la estructura del ADN, ahora queremos saber, si existen otras formas biológicas en la que podemos encontrar a esta molécula, porque son importantes, y que características presenta cada forma biológica encontrada.

3. OBJETIVOS
3.1. OBJETIVO GENERAL

Que el estudiante adquiera familiaridad con la biología molecular, que descubra que además de la forma A, B y Z, existen muchas formas biológicas en las que podemos encontrar el DNA y las implicancias de esto para la expresión y la vida, también se busca que se usen los recursos web y las TIC´s.

3.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS
·         Conocer  y describir cuáles son esas formas biológicas en las que se van a presentar la molécula del ADN.
·         Identificar cuáles son las características que las van a diferencias de las demás moléculas, y que funciones van a presentar.
·         Comprender la importancia de cada una de las formas encontradas.

4. JUSTIFICACIÓN
Esta investigación, nos beneficia a nosotros los estudiantes, y está hecha con el fin para que nos familiaricemos con las formas biológicas del ADN encontradas. Ya que en él se describen estas formas, mencionando sus características y la importancia que presentan.

5. FUNDAMENTO TEÓRICO
Consultando diversas bibliografías se encontraron las siguientes formas biológicas del ADN:

·         ADN-C: 
ADN con 66% de humedad, se obtiene en presencia de iones Li, muestra 9+1/3 pares de bases por giro completo y 19 Å de diámetro.

  • ADN no-B
El ADN es una molécula que se mueve continuamente, se pliega como haciendo gimnasia y baila.
  • ADN-Z
La forma Z es una forma de doble hélice levógira (con giro hacia la izquierda) con una conformación del esqueleto en zig-zag (menos lisa que la forma ADN-B). Sólo se observa un surco, semejante al surco menor, el emparejamiento entre las bases (que forman el surco mayor -cercano al eje- en la forma ADN-B) está hacia un lateral, en la superficie exterior, lejos del eje. Los grupos fosfato se encuentran más cerca entre ellos que en la forma ADN-B. El ADN-Z no puede formar nucleosomas.

  • ADN cruciforme y ADN horquilla
Las estructuras de Holliday (formadas durante la recombinación) son estructuras cruciformes. Las repeticiones (palíndromos) invertidas (o especulares) de segmentos de polipurinas/polipirimidinas también pueden formas estructuras cruciformes o en horquilla mediante la formación de emparejamientos intracatenarios.

  • ADN-H o ADN tríplex
Las repeticiones invertidas (palíndromos) de fragmentos de ADN de polipurinas/polipirimidinas pueden formar estructuras tríplex (hélices triples). De esta manera se forma una hélice triple junto a una cadena monocatenaria de ADN.
El ADN-H puede tener un papel funcional en la regulación de la expresión génica y sobre los ARNs (por ejemplo, en la represión de la transcripción).

  • ADN-G4
El ADN-G4 o ADN cuádruplex: se forma una estructura altamente estable por el plegamiento de una secuencia bicatenaria rica en GC consigo mismo a través de emparejamientos de Hoogsteen entre 4 guaninas ("G4"). Este tipo de ADN se encuentra a menudo cerca de promotores de genes y en los telómeros.
Tiene un papel en la meiosis y en la recombinación, pueden ser elementos reguladores.

  • ADN con enrollamiento paranémico
Las dos hélices se pueden separar por traslación, cada hélice tiene segmentos alternantes dextrorsos y sinistrorsos de unas cinco bases. Uno de los principales problemas del modelo de la doble hélice (ADN-B) es el enrollamiento plectonémico, para separar las dos hélices es necesario girarlas como un sacacorchos, siendo necesario un gran aporte energético.

  • ADN Palíndromos
Plegamiento o apareamiento de una hélice consigo misma. El palíndromotambién es una figura gramatical que se lee igual en los dos sentidos, por ejemplo: DABALE ARROZ A LA ZORRA EL ABAD. Existe ADN palindrómico de hélice sencilla y de hélice doble. En el palíndromo de doble cadena la secuencia de bases se lee igual en dirección 5’ P→ 3’OH en ambas cadenas.

  • ADN cuadruplexo
"In vitro" se han obtenido cuartetos de Guanina (ADN cuadruplexo) unidas mediante enlaces tipo Hoogsteen, empleando polinucleótidos que solamente contienen Guanina (G). Los extremos de los cromosomas eucarióticos (telómeros) tienen una estructura especial con un extremo 3' OH de cadena sencilla (monocatenario) en el que se repite muchas veces en tandem  una secuencia rica en Guaninas. Se piensa que el ADN cuadruplexo telomérico serviría para proteger los extremos cromosómicos de la degradación enzimática. Ejemplo de secuencia telomérica rica en guaninas (G)

6. MATERIALES Y MÉTODOS

Considero que para la realización de esta investigación se utilizo el método de investigación y el descriptivo; ya que se hizo una revisión a fondo del tema tratado, se citaron diferentes fuentes bibliográficas, libros, enciclopedias, y páginas en internet, para poder recabar información necesaria y poder realizar el trabajo. Para esto, se tuvo que seguir una serie de pasos de cómo debería estar estructurado la investigación, ya teniendo el trabajo terminado en Word, pasamos a enviárselo al profesor al correo, y después publicarlo en el blog. Y para la realización de mi trabajo, necesite tiempo anticipado para realizarlo adecuadamente, la computadora, libros y empeño suficiente para terminarlo.

7. RESULTADOS
Estas fueron las formas biológicas encontradas del ADN:

                                                    



    Fig 1. ADN-A, B, Z                                                                     Fig 2 ADN

               
  
Fig 3: ADN cruciforme y ADN horquilla










Fig 4: ADN-H o ADN tríplex                                                  Fig:5  ADN-G4



Fig 6: ADN con enrrollamiento paranémico Palíndromos paranémico   




 Fig 7:  ADN Palíndromos ADN Palíndromos paranémico    




Fig 8:  ADN cuadruplexo ADN cuadruplexo




8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

En conclusión se puede decir que se cumplieron con los objetivos planteados de la investigación, ya que al realizar este trabajo, me familiaricé con las distintas formas de ADN en que se encentran, también conocí algunas características y algunas de las funciones que desempeñaba. Los resultados que se obtuvieron fueron los esperados, es decir, ya se sabía que se pudiera encontrar  diferentes formas biológicas del ADN.
Gracias a esta investigación uno como persona tiene los conocimientos necesarios para poder identificar qué tipo de ADN existen y que función desempeña cada una de las formas.
Se recomienda leer este trabajo para identificar las diferentes formas biológicas en las que se presenta el ADN. Y que quede como antecedentes para trabajos a futuro.

9. FUENTES CONSULTADAS
Páginas en internet:
Páginas encargadas con relación a genética para consulta de personas a elaborar trabajos de investigación.
Libro:
Benjamin M Lewin 1996 Genes: 1 Volumen 1 de Genes, Reverte, 


                                                    10. ANEXOS
Este anexo es un libro muy bueno que contiene información sobre las formas biológicas del ADN.

Título
Adn/ Dna
Colección Ciencias
Autor
Torsten Krude
Editor
Ediciones AKAL, 2008
ISBN
8446022664, 9788446022664
N.º de páginas
200 páginas.