Variaciones en la estructura del ADN




En el capítulo anterior se mostró la estructura básica del DNA descubierta por Watson y Crick. Sin embargo, esta conformación en doble hélice puede sufrir variaciones, entre las cuales destacan las siguientes:


  • Ligeras variaciones en la longitud del paso de rosca o en la separación entre los pares de bases. Se deben a determinadas secuencias de bases nitrogenadas que impiden el mantenimiento exacto de las medidas apuntadas anteriormente. Estas variaciones ayudan a los enzimas que procesan la información genética a reconocer los cambios del mensaje.

  • Conformaciones A y Z. El DNA estudiado se conoce como conformación B o B-DNA. Pero existen otras dos conformaciones que responden a otras medidas de paso de rosca y de separación entre pares de bases nitrogenadas. Estas dos conformaciones aparecen cuando se somete a la célula a factores ambientales extremos. Las principales diferencias entre estos tres tipos de DNA se pueden ver en la tabla inferior

    Doble hélice del DNA
    Conformaciones B, A y Z del DNA. La conformación A del DNA es más ancha y aplastada que la B. Poseé 11 pares de bases por cada vuelta de hélice y un paso de rosca de 28 A. La conformación Z del DNA se arrolla hacia la izquierda y no de forma regular, sino en zig-zag. Poseé 12 pares de bases por vuelta y un paso de rosca de 45 A; aparece en algunas células en condiciones naturales u algunos investigadores la han asociado a alguna función especial del fragmento de DNA que la presenta.

    ADN-A ADN-B ADN-Z
    Sentido de giro de la hélice Dextrógiro Dextrógiro Levógiro
    Forma y tamaño Más ancha y corta Intermedia Más estrecha y larga
    Surco mayor Estrecho, profundo Amplio, profundidad media Sin profundidad
    Surco menor Amplio, no profundo Estrecho, profundidad media Estrecho, profundo
    Diámetro de la hélice 2,55 nm 2,37 nm 1,84 nm
    Unidad estructural Par de bases Par de bases Dos pares de bases
    Pares de bases/vuelta 11 10,4 12
    Distancia entre pares de bases 0,23 nm 0,34 nm 0,53 nm (G·C) / 0,41 nm (C·G)
    Paso de hélice o vuelta completa 2,53 nm 3,54 nm 4,56 nm
    Rotación por residuo 32,7º 34,6º –30º
    Inclinación de los pares de bases 19º 1,2º
    Balanceo 5,9º -1º –3,4º
    Alabeo 15,4º 11,7º 4,4º
    Plegamiento del azúcar E C3'-endo E C2'-endo E C2'-endo (pirimidinas) / E C3'-endo (purinas)
    Conformación enlace N-glucosídico Anti Anti Anti (pirimidinas) / Syn (purinas)
    Conformación enlace C4'-C5' + Sinclinal + Sinclinal + Sinclinal (pirimidinas) / Antiperiplanar (purinas)


  • DNA monocatenario. Algunos virus conservan su mensaje genético en moléculas de DNA de una sola hebra o cadena.

  • Desnaturalización del DNA. Consiste en la separación de las dos hebras del DNA por ruptura de los puentes de hidrógeno entre las bases enfrentadas. Esto se consigue fuera del medio celular por calentamiento.

  • Hibridación del DNA. La desnaturalización es un fenómeno reversible. Las dos cadenas se vuelven a unir y formar la doble hélice cuando desciende la temperatura. Si se mezclan moléculas de DNA de diferente procedencia (diferente cromosoma de una misma célula o moléculas de diferentes individuos o especies), al enfriar la solución se pueden obtener moléculas híbridas que tengan cadenas de distinta procedencia.

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