Ácidos nucleicos

El descubrimiento, en 1869, de la sustancia que resultó ser ácido desoxirribonucleico (ADN) fue de Friedrich Miescher, joven médico suizo que trabajaba en el laboratorio de Felix Hoppe-Seyler, químico fisiólogo alemán. Miescher trató glóbulos blancos (contenidos en la pus de vendas quirúrgicas desechadas) con ácido clorhídrico para obtener núcleos para estudio.

Hoppe-Seyler aisló una sustancia parecida de las células de levadura. Hoy se sabe que esa sustancia es ácido ribonucleico (ARN). Tanto ADN como ARN son polímeros de nucleótidos, o polinucleótidos.

Los ácidos nucleicos representan la cuarta gran clase de macromoléculas. Éstas, igual que las proteínas y los polisacáridos, contienen múltiples unidades monoméricas similares que se unen en forma covalente para producir polímeros grandes. La estructura de los ácidos nucleicos y la forma en que están empacados en las células. También se describirán algunas de las enzimas que usan ADN y ARN como sustratos. Hay muchas otras proteínas y enzimas que interactúan con ADN y ARN

para asegurar que la información genética se interprete en forma correcta.

Los nucleótidos son los bloques

de construcción de los ácidos nucleicos

Estructura química de un nucleótido. Los nucleótidos contienen un azúcar con cinco carbonos, una base nitrogenada y al menos un grupo fosfato. El azúcar puede ser desoxirribosa (la que aquí se ve) o ribosa.

Los nucleótidos que contienen ribosa se llaman ribonucleótidos, y los que contienen desoxirribosa se llaman desoxirribonucleótidos.

Purinas y pirimidinas

Las bases que se encuentran en los nucleótidos son derivados de pirimidina o de purina.

Los nucleósidos están formados por ribosa  y desoxirribosa y una base heterocíclica

Unión de nucleótidos por enlaces de 3 ,5 fosfodiéster

Se ha visto que la estructura primaria de una proteína se refiere a la secuencia de sus residuos de aminoácido unidos por enlaces peptídicos; en forma parecida, la estructura primaria de un ácido nucleico es la secuencia de sus residuos de nucleótido unidos por enlaces 3 ,5 -fosfodiéster. Un tetranucleótido que representa un segmento de una cadena de ADN ilustra esos enlaces . El esqueleto de la cadena de polinucleótidos consiste en los grupos fosforilo y los átomos de carbono 3 , 4 y 5 , y el átomo de oxígeno 3 de cada desoxirribosa. Como se ve en la figura 19.10, esos átomos del esqueleto están arreglados en una conformación extendida.

Las distintas estructuras del ADN

Se pueden definir distintas estructuras que adopta el ADN: primaria, secundaria y terciaria, cuartenaria haciendo una analogía con las estructuras de las proteínas.

Estructura primaria: La estructura primaria del ADN está determinada por la secuencia en que se encuentran ordenadas las cuatro bases sobre la "columna" formada por los nucleósidos: azúcar + fosfato. Este orden es lo que se transmite de generación en generación (herencia).

Estructura secundaria: corresponde al modelo postulado por Watson y Crick: la doble hélice. Las dos hebras de ADN se mantienen unidas por los puentes hidrógenos entre las bases. Los pares de bases están formados siempre por una purina y una pirimidina, que adoptan una disposición helicoidal en el núcleo central de la molécula. En cada extremo de una doble hélice lineal de ADN, el extremo 3'-OH de una de las hebras es adyacente al extremo 5'-P (fosfato) de la otra. En otras palabras, las dos hebras son antiparalelas es decir, tienen una orientación diferente. 

ESTRUCTURA TERCIARIA DEL ADN

Es el superenrollamiento de la molécula.

ESTRUCTURA CUATERNARIA DEL ADN

Es el superenrollamiento de la molécula con otras moléculas.

Formación de una doble hélice con dos hebras antiparalelas
La mayor parte de las moléculas de ADN consisten de dos hebras, de polinucleótidos.
Cada una de las bases en una hebra forma puentes de hidrógeno con una base de la hebra opuesta . Los pares de bases más comunes están entre los tautómeros
lactama y amino de las bases. La guanina se aparea con citosina y la adenina con timina,
maximizando los puentes de hidrógeno entre sitios potenciales

Los distintos tipos de ARN
El ARN se encuentra, en una célula típica, en una cantidad 10 veces mayor que el ADN. El azúcar presente en el ARN es la ribosa. Esto indica que en la posición 2' del anillo del azúcar hay un grupo hidroxilo (OH) libre. Por este motivo, el ARN es químicamente inestable, de forma que en una disolución acuosa se hidroliza fácilmente.
En las células, se encuentran varios tipos de ARN, los cuales poseen distinta función y tamaño. Algunos de ellos, son:
ARN mensajero (ARNm): Se sintetiza sobre un molde de ADN por el proceso de transcripción. Este ARN pasa al citoplasma y sirve de pauta para la síntesis de proteínas (traducción).

ARN ribosómico (ARNr): El RNA ribosómico está presente en los ribosomas, orgánulos intracelulares implicados en la síntesis de proteínas. Su función es leer los ARNm y formar la proteína correspondiente.
ARN de transferencia (ARNt): Son cadenas cortas de una estructura básica, que pueden unirse específicamente a determinados aminoácidos.

ARN pequeño; moléculas presentes en todas las células. Algunas moléculas pequeña de ARN tienen actividad catalítica o contribuyen a la actividad catalítica, asociadas a proteínas.

EN CONCLUSION
 Los nuevos profesionales de la Farmacia tienen mucho que decir, ya sea por su papel en la analítica o en el diseño y fabricación de los nuevos fármacos que están surgiendo del conocimiento molecular de la enfermedad. Otro aspecto a destacar es la Atención farmacéutica por lo que los estudiantes deben conocer los aspectos esenciales de la biología molecular para poder cumplir con su papel irreemplazable en la información y dispensación de estos nuevos productos terapéuticos.

Aunque los tratamientos terapéuticos basados en los ácidos nucleicos todavía no se han comercializado, la capacidad de estos sistemas es bastante buena. Las tecnologías antisentido o terapia oligonucleotídica y la terapia génica constituyen las dos principales categorías de tratamientos futuros basados en los ácidos nucleicos.


La terapia oligonucleotídica consiste en la inhibición de oligonucleótidos antisentido con una determinada región del ARNm "con sentido" o por medio de oligonucleótidos que actúan sobre el propio gen que forman un triplex de ADN cuando éste se une al surco principal de la doble cadena de ADN. Esta tecnología se ha usado en la inhibición de la expresión de oncogenes, así como para inhibir el crecimiento de virus en cultivo. En teoría, cualquier enfermedad caracterizada por una sobrexpresión génica inadecuada es susceptible de terapia oligonucleotídica.

EJEMPLO DE FÁRMACO

T4 endonucleasa V: 

Glicosilasa de ADN que se obtiene de E.coli que contiene  el plásmido recombinante  del gen V del bacteriófago T4.

Favorece la reparación del ADN dañado por los rayos solares .Por esta razón ,se encuentra esperando la aprobación de 

la FDA para utilizarse como preventivo de queratosis  actínica y carcinomas basal y de células escamosas.

Figura 1. El uso de T4 endonucleasa V para detectar el daño del ADN causado por la exposición UV. ADN que codifica un fragmento de ADN de 1,2 kb se aisló con (UV ⁺ ) y sin (UV ^- ) exposición a un transiluminador de UV y se digirió con la endonucleasa T4 V ( Endo V). Carril 1, escalera de 1 kb

aplicaciones Estudio de los rayos UV al ADN 1 y su reparación, incluyendo el daño del ADN en las células individuales. 2 La detección de la reparación del daño UV diferencial de las secuencias transcritas. 3-5 La detección de puntos calientes de mutación UV.6,7 T4 endonucleasa V tiene N actividades apurinic liasa / apyrimidinic (AP liasa) -glycosylase y. La luz ultravioleta (UV) produce productos fotoquímicos covalentes en el ADN, es el más prevalente un cis-syn ciclobutano pirimidina dímero. T4 endonucleasa V localiza y se une a los dímeros de pirimidina en ADN de doble cadena. La enzima luego corta la N bonos -glycosylic de la pirimidina 5 'del dímero y se rompe el enlace fosfodiéster 3' al sitio abasic resultante. 1 Unidad Definición: Una unidad de T4 endonucleasa V convierte 1 g de plásmido ADN UV-irradiado de los círculos cerrados covalentemente a la forma mellada en 30 minutos a 37 ° C. Tampón de almacenamiento: 50% de glicerol que contiene 50 mM Tris-HCl (pH 7,5), NaCl 100 mM, EDTA 0,1 mM, DTT 1 mM, y 0,1% Triton® X-100. Control de calidad: T4 endonucleasa V está libre de actividades detectables exo- y endonucleasa inespecíficos y la actividad RNasa. La  siglas  FDA (Food and Drug Administration: Agencia de Alimentos y Medicamentos o Agencia de Drogas y Alimentos ) es la agencia del gobierno de los Estados Unidos responsable de la regulación de alimentos (tanto para personas como para animales), medicamentos (humanos y veterinarios), cosméticos, aparatos médicos (humanos y animales), productos biológicos y derivados sanguíneos.

Figura 2. Mecanismo de la escisión pirimidina dímero por T4 endonucleasa V. (Adaptado con permiso de Friedburg, CE et al. (1995) Reparación del ADN y mutagénesis , ASM Press.)

Rifamicina MK^®

Solución Tópica en Spray
Antibiótico de uso tópico
(Rifamicina)

Composición Rifamicina MK®

Cada 100 ml de Solución de RIFAMICINA MK® contiene Rifamicina sódica equivalente a 1 g de Rifamicina, excipientes c.s.

Presentaciones Rifamicina MK®

RIFAMICINA MK®, Frasco atomizador con 20 ml de solución al 1%. Reg. San. Nº INVIMA 2004 M-0003480.

Descripción Rifamicina MK®

La RIFAMICINA MK® hace parte del grupo de las ansamicinas, compuestos con una alta efectividad contra las micobacterias, fueron aisladas a partir de una cepa de Streptomyces mediterranei.

Mecanismo de acción Rifamicina MK®

La actividad biológica de la Rifamicina se basa en la inhibición de la síntesis de ARN dependiente de ADN, la cual se debe a la alta afinidad de estas por la ARN polimerasa de las células procariotes. Los datos obtenidos mediante la cristalización de la unión del fármaco con la ARN polimerasa, indican que la Rifamicina bloquea la síntesis de la cadena de ARN, provocando fuertes conflictos con los enlaces estéricos del oligonucleótido en crecimiento.

Indicaciones Rifamicina MK®

Coadyuvante en el tratamiento de infecciones cutáneas causadas por gérmenes sensibles a la Rifamicina.

comentario   de los videos ,.....

 Replicación de ADN

Que es necesario para la replicación el desenrrollamientos de ADN donde la Icaza lo rompe los puentes de hidrogeno  y las proteínas forman una burbuja ,además necesita energía  para liberar el fosfato para formar una nueva cadenas .Es como necesitaran energía para hacer una polimerización .

TRANSCRIPCIÓN   de ADN A ARN

Cuando se replica esta necesaria el ensamblaje del ARN con el FACTORES DEL ARN POLIMERAZA QUE LEE   hace la copia del ADN con diferencia esta las nitrogenadas  ya en el ARN está el uracilo son necesarios  .Pero el proceso ocurre en un tiempo rápido.

Transducción del ADN

El ARN mensajero es el que lleva la información para la síntesis de proteínas, es decir, determina el orden en que se unirán los aminoácidos. Donde las bases se complementan Esta información está codificada en forma de tripletes, cada tres bases constituyen un codón que determina un aminoácido. El ribosoma se mueve a través del ARNmensajero.NO  entendí lo referente a codones.