Enlaces quimicos en el adn

Contenidos
  1. Enlaces de adn entre bases
    1. Enlaces en la doble hélice del adn
    2. Enlaces en la columna vertebral del adn
    3. Enlaces de hidrógeno en el adn

Enlaces de adn entre bases

Los enlaces de hidrógeno son fundamentalmente interacciones electrostáticas y mucho más débiles que los enlaces covalentes. Sin embargo, son el tipo más fuerte de interacción dipolo-dipolo. El átomo electronegativo al que está unido el átomo de hidrógeno aleja la densidad electrónica del átomo de hidrógeno, desarrollando una carga positiva parcial. Por lo tanto, el átomo de hidrógeno puede interactuar con un átomo parcialmente cargado negativamente a través de una interacción electrostática.

El enlace de hidrógeno es una forma de interacción electrostática entre un átomo de hidrógeno unido a dos átomos electronegativos; uno de ellos es el donante del enlace de hidrógeno que tiene un enlace más fuerte entre sí y el hidrógeno. Estos átomos electronegativos son el nitrógeno, el oxígeno y el flúor; este átomo electronegativo aleja la densidad electrónica del átomo de hidrógeno, dándole una carga parcialmente positiva. Esta carga positiva parcial es atraída por la carga negativa parcial del aceptor del enlace de hidrógeno (un átomo rico en densidad electrónica). El enlace químico formado entre el donante del enlace de hidrógeno, el átomo de hidrógeno y el aceptor del enlace de hidrógeno tiene una estructura recta y lineal.

Enlaces en la doble hélice del adn

La estructura del ADN es mucho más que la secuencia primaria de bases nitrogenadas. La estructura secundaria también desempeña un papel bioquímico crucial. Cada molécula de ADN está formada por dos cadenas de nucleótidos enrolladas en una doble hélice y unidas por enlaces de hidrógeno. Este enlace de hidrógeno sólo afecta a las bases nitrogenadas. Cada una de las bases de purina puede formar enlaces de hidrógeno con una y sólo una de las bases de pirimidina.

Así adenina puede enlace de hidrógeno con timina y guanina con citosina, como se muestra en la Figura \(\PageIndex{1}\). Obsérvese que en ambos casos hay una coincidencia exacta de átomos de hidrógeno en una base con átomos de nitrógeno u oxígeno en la otra. Tenga en cuenta también que la distancia de enlace de azúcar a enlace de azúcar a través de cada uno de los pares de bases en la Figura \(\PageIndex{1}\) es casi exactamente el mismo. Esto explica por qué sólo estas dos combinaciones se producen en el ADN. Otras combinaciones (es decir, adenina-citosina) no son tan favorables energéticamente.

Figura \(\PageIndex{1}\) Pares de bases unidas por hidrógeno del ADN. Observe las separaciones casi iguales entre las pinturas donde las bases se conectan a los azúcares en el esqueleto del ADN. Un par de purinas tendría una separación mucho mayor y un par de pirimidinas mucho menor, lo que dificultaría que dichos pares encajaran entre las dos cadenas.

Enlaces en la columna vertebral del adn

ResumenLas fuerzas eléctricas son el trasfondo de todas las interacciones que ocurren en los sistemas bioquímicos. A partir de aquí y utilizando una combinación de modelos ab-initio y ad-hoc, introducimos la primera descripción de perfiles de campo eléctrico con resolución intra-unión para apoyar una caracterización de las fuerzas de enlace único atendiendo a su origen eléctrico. Esta cuestión fundamental ha eludido hasta ahora una descripción física. Nuestro método se aplica para describir enlaces de hidrógeno (HB) en pares de bases de ADN. Los resultados numéricos revelan que los pares de bases en el ADN podrían ser equivalentes considerando las contribuciones de fuerza de los HB, lo que desafía las interpretaciones previas de las propiedades termodinámicas del ADN basadas en la suposición de que los pares Adenina/Timeína son más débiles que los pares Guanina/Citosina debido a la única diferencia en el número de HB. Así, nuestra metodología proporciona bases sólidas para apoyar el desarrollo de modelos ampliados destinados a profundizar en los mecanismos moleculares del funcionamiento del ADN.

IntroducciónLa comprensión de los eventos dinámicos a nivel atómico en las estructuras de ADN se ha convertido en uno de los objetivos más relevantes para afrontar los retos de frontera en nanotecnología [1-5]. La estabilidad del ADN es el resultado de una combinación de procesos bioquímicos y, como tal, está asistida por fuerzas eléctricas. Comprender la fuerza relativa de estas fuerzas implicadas en la unión específica del ADN proporcionaría fundamentos físicos para la comprensión molecular de la biología [6,7]. Dado que la doble hebra del ADN está estabilizada por enlaces de hidrógeno (HB) que mantienen unidas las dos cadenas [1,6-13], proponemos una metodología para describir las características del campo eléctrico (E) a lo largo de los HB y estimar las fuerzas relativas de los diferentes tipos de HB que mantienen unidas las hebras de la estructura de doble hélice en el ADN.

Enlaces de hidrógeno en el adn

El ácido desoxirribonucleico (abreviado ADN) es la molécula que transporta la información genética para el desarrollo y funcionamiento de un organismo. El ADN está formado por dos hebras unidas que se enrollan entre sí en forma de escalera retorcida, una forma conocida como doble hélice. Cada cadena tiene una espina dorsal formada por una alternancia de grupos de azúcar (desoxirribosa) y fosfato. A cada azúcar se une una de las cuatro bases: adenina (A), citosina (C), guanina (G) o timina (T). Las dos cadenas están unidas por enlaces químicos entre las bases: la adenina se une a la timina y la citosina a la guanina. La secuencia de las bases a lo largo de la espina dorsal del ADN codifica la información biológica, como las instrucciones para fabricar una proteína o una molécula de ARN.

Por ejemplo, ¿sabía que todos somos mucho más parecidos que diferentes? De hecho, el ADN de dos personas cualesquiera es idéntico en un 99,9%, y ese modelo compartido guía nuestro desarrollo y forma un hilo conductor común en todo el mundo.

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