La observación de que las bases están presentes
en diferentes cantidades en el ADN de diferentes especies llevó al concepto de
que la secuencia de bases es la forma en la cual la información genética es
transportada.
Existen 3 evidencias que llevaron a Watson y Crick (en 1953) a la
construcción del modelo de la doble hélice del ADN:
1.- La
difracción de rayos X muestra que el ADN tiene una forma de hélice regular,
teniendo una vuelta casa 34 Å (3.4 nm) con un
diámetro de aproximadamente 20 Å (2 nm). De acuerdo a
lo anterior, debe tener 10 nucleótidos por vuelta.
2.- La
densidad del ADN sugiere que la hélice debe contener cadenas de polinucleótidos. El diámetro constante de la hélice puede
ser explicado si las bases de cada cara de la cadena están hacia adentro y
están restringidas de tal manera que las purinas están siempre opuestas a las
pirimidinas, evitando así los pares purina-purina o pirimidina-pirimidina.
3.- La proporción de G es siempre la misma que la
de C en el ADN y las proporciones de A son siempre las mismas que las de T. De
tal forma que la composición de cualquier ADN puede ser descrita por la
proporción de sus bases C+G la cual varia entre 26 y 74 % dependiendo de la especie.
Watson y Crick
propusieron que las dos cadenas de polinucléotidos en
la doble hélice están asociadas por puentes de hidrógeno entre las bases
nitrogenadas:
La siguiente figura muestra que usualmente, G
solo puede hacer puentes de hidrógeno con G, por el contrario, A solo puede
unirse con T. Estas reacciones se describen como pares de bases y las bases apareadas
(G con C y A con T) son complementarias.
Figura:
complementariedad de los pares de bases de Watson y Crick.
El modelo requiere las dos cadenas de polinucléotidos corriendo en direcciones (antiparalelas). Al observar la hélice, se aprecia que una
hebra corre en dirección 5´–3´, mientras que su hebra
complementaria lo hace en dirección 3´ – 5´. Esto se refiere al enlace
que se forma entre el grupo fosfato en posición 3´ de un nucleótido y el grupo
hidroxilo 5´ en el siguiente nucleótido, de tal forma que en los extremos se
encuentra un grupo3’ libre de un lado y uno 5´ del otro.
Figura: las cadenas de ADN son
antiparalelas.
Esqueleto
azúcar-fosfato
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actualización: 29 de Septiembre de 2003
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