miércoles, 5 de noviembre de 2008
ANATOMIA HUMANA
Anatomía humana
La anatomía humana es la ciencia —de carácter práctico y morfológico principalmente— dedicada al estudio de las estructuras macroscópicas del cuerpo humano; dejando así el estudio de los tejidos a la histología y de las células a la citología y biología celular. La anatomía humana es un campo especial dentro de la anatomía general (animal).
Bajo una visión sistemática, el cuerpo humano —como los cuerpos de los animales—, está organizado en diferentes niveles según una jerarquía. Así, está compuesto de aparatos. Éstos los integran sistemas, que a su vez están compuestos por órganos, que están compuestos por tejidos, que están formados por células, que están formados por moléculas, etc. Otras visiones (funcional, morfogenética, clínica, etc.), bajo otros criterios, entienden el cuerpo humano de forma un poco diferente.
Reseña histórica
Históricamente se tiene constancia de que la anatomía era enseñada por Hipócrates en el siglo IV antes de Cristo. Se atribuye a Aristóteles el uso por primera vez de la palabra griega ἀνατομία (‘anatomía’) derivada del verbo ἀνατέμνειν anatémnein es decir cortes (ténnein) abiertos (ána) con el significado de diseccionar (separando las partes cortadas).
Bartolomeo Eustaquio(1500/1514-1574), también conocido con su nombre latino Eustachius, fue uno de los fundadores de la ciencia de la anatomía humana.
También estuvo Leonardo da Vinci con el modelo humano conocido como el Hombre de Vitruvio.
En el siglo XVI, Andreas Vesalius reformó y reivindicó el estudio de la anatomía para la medicina, corrigiendo los errores interpretativos de Galeno, quien disecaba monos y perros, con su magna opus De Humani Corporis Fabrica (Sobre las funciones del cuerpo humano).
Luego en el siglo XVII,William Harvey, médico inglés, descubrió la circulación sanguínea.
Ramas y divisiones
Algunas ramas o disciplinas como la osteología, la miología, la artrología, la angiología o la neuroanatomía cercan los límites de estudio del cuerpo humano de una manera más particular. Así, la miología realiza el estudio especifico de los músculos, su características y funciones; y la neuroanatomía realiza el estudio del sistema nervioso en forma extensiva.
La anatomía sistemática o descriptiva: esquematiza el estudio del cuerpo humano fraccionándolo en las mínimas partes constituyentes, y organizándolas por sistemas y aparatos.
La anatomía topográfica o regional: organiza el estudio del cuerpo por regiones siguiendo diversos criterios. La anatomía regional tiende a un arreglo más funcional y práctico, bajo un entendimiento más abarcativo de las relaciones entre las diferentes estructuras componentes. La anatomía de superficie es un área esencial en el estudio, pues los recuadros de anatomía de superficie ofrecen una información visible y táctil sobre las estructuras que se sitúan debajo de la piel.
La anatomía clínica: pone énfasis sobre el estudio de la estructura y la función en correlación a situaciones de índole médico-clínica (y otras ciencias de la salud). Aquí importan diferentes áreas como: la anatomía quirúrgica; la anatomía radiológica y ultrasonográfica en relación al diagnóstico por imágenes; la anatomía morfogenética que se relaciona con las enfermedades congénitas del desarrollo; la anatomopatología, etc.
La anatomía artística: trata de las cuestiones anatómicas que afectan directamente a la representación artística de la figura humana. Por ejemplo, los músculos que aparecen superficialmente y sus tensiones según las diferentes posturas y/o esfuerzos; las transformaciones anatómicas que se producen en función de la edad, de la "raza" (o mejor dicho clina o fisiotipo), de las enfermedades; las transformaciones anatómicas debidas al gesto y/o las emociones se estudian en una subdivision de la anatomía humana artística denominada fisiognomía o bien fisiognómica.
Sistemas y aparatos del cuerpo humano
Conceptos claves :
Sistema: es un grupo de órganos asociados que concurren en una función general y están formados predominantemente por los mismos tipos de tejidos. Por ejemplo: el sistema esquelético, el sistema cardiovascular, el sistema nervioso, etc.
Aparato: es un grupo de sistemas que desempeñan una función común y más amplia. Por ejemplo el aparato locomotor, integrado por los sistemas muscular, esquelético, articular y nervioso.
Aparato digestivo: procesado de la comida, boca, esófago, estómago, intestinos y glándulas anexas.
Sistema endocrino: comunicación dentro del cuerpo mediante hormonas.
Aparato excretor: eliminación de residuos del cuerpo mediante la orina.
Sistema inmunitario: defensa contra agentes causantes de enfermedades.
Sistema integumentario: piel, pelo y uñas.
Sistema muscular: movimiento del cuerpo.
Sistema nervioso: recogida, transferencia y procesado de información, por el cerebro y los nervios, en este interactuan los AINES
Aparato reproductor: los órganos sexuales.(Masculinos y Femeninos)
Aparato respiratorio: los órganos empleados para la respiración son los pulmones. dentro de los cuales podemos encontrar los Bronquiolos, cilius etc.
Sistema óseo: apoyo estructural y protección mediante huesos.
Sistema articular: formado por las articulaciones y ligamentos asociados que unen el sistema esquelético y permite los movimientos corporales.
Aparato locomotor: conjunto de los sistemas esquelético, articular y muscular. Estos sistemas coordinados por el sistema nervioso permiten la locomoción.
Sistema cardiovascular: formado por el corazón, arterias, venas y capilares
Sistema linfático: formado por los capilares, vasos y ganglios linfáticos, bazo, Timo y Médula Ósea.
Sistema circulatorio: conjunto de los sitemas cardiovascular y linfático.
La anatomía humana es la ciencia —de carácter práctico y morfológico principalmente— dedicada al estudio de las estructuras macroscópicas del cuerpo humano; dejando así el estudio de los tejidos a la histología y de las células a la citología y biología celular. La anatomía humana es un campo especial dentro de la anatomía general (animal).
Bajo una visión sistemática, el cuerpo humano —como los cuerpos de los animales—, está organizado en diferentes niveles según una jerarquía. Así, está compuesto de aparatos. Éstos los integran sistemas, que a su vez están compuestos por órganos, que están compuestos por tejidos, que están formados por células, que están formados por moléculas, etc. Otras visiones (funcional, morfogenética, clínica, etc.), bajo otros criterios, entienden el cuerpo humano de forma un poco diferente.
Reseña histórica
Históricamente se tiene constancia de que la anatomía era enseñada por Hipócrates en el siglo IV antes de Cristo. Se atribuye a Aristóteles el uso por primera vez de la palabra griega ἀνατομία (‘anatomía’) derivada del verbo ἀνατέμνειν anatémnein es decir cortes (ténnein) abiertos (ána) con el significado de diseccionar (separando las partes cortadas).
Bartolomeo Eustaquio(1500/1514-1574), también conocido con su nombre latino Eustachius, fue uno de los fundadores de la ciencia de la anatomía humana.
También estuvo Leonardo da Vinci con el modelo humano conocido como el Hombre de Vitruvio.
En el siglo XVI, Andreas Vesalius reformó y reivindicó el estudio de la anatomía para la medicina, corrigiendo los errores interpretativos de Galeno, quien disecaba monos y perros, con su magna opus De Humani Corporis Fabrica (Sobre las funciones del cuerpo humano).
Luego en el siglo XVII,William Harvey, médico inglés, descubrió la circulación sanguínea.
Ramas y divisiones
Algunas ramas o disciplinas como la osteología, la miología, la artrología, la angiología o la neuroanatomía cercan los límites de estudio del cuerpo humano de una manera más particular. Así, la miología realiza el estudio especifico de los músculos, su características y funciones; y la neuroanatomía realiza el estudio del sistema nervioso en forma extensiva.
La anatomía sistemática o descriptiva: esquematiza el estudio del cuerpo humano fraccionándolo en las mínimas partes constituyentes, y organizándolas por sistemas y aparatos.
La anatomía topográfica o regional: organiza el estudio del cuerpo por regiones siguiendo diversos criterios. La anatomía regional tiende a un arreglo más funcional y práctico, bajo un entendimiento más abarcativo de las relaciones entre las diferentes estructuras componentes. La anatomía de superficie es un área esencial en el estudio, pues los recuadros de anatomía de superficie ofrecen una información visible y táctil sobre las estructuras que se sitúan debajo de la piel.
La anatomía clínica: pone énfasis sobre el estudio de la estructura y la función en correlación a situaciones de índole médico-clínica (y otras ciencias de la salud). Aquí importan diferentes áreas como: la anatomía quirúrgica; la anatomía radiológica y ultrasonográfica en relación al diagnóstico por imágenes; la anatomía morfogenética que se relaciona con las enfermedades congénitas del desarrollo; la anatomopatología, etc.
La anatomía artística: trata de las cuestiones anatómicas que afectan directamente a la representación artística de la figura humana. Por ejemplo, los músculos que aparecen superficialmente y sus tensiones según las diferentes posturas y/o esfuerzos; las transformaciones anatómicas que se producen en función de la edad, de la "raza" (o mejor dicho clina o fisiotipo), de las enfermedades; las transformaciones anatómicas debidas al gesto y/o las emociones se estudian en una subdivision de la anatomía humana artística denominada fisiognomía o bien fisiognómica.
Sistemas y aparatos del cuerpo humano
Conceptos claves :
Sistema: es un grupo de órganos asociados que concurren en una función general y están formados predominantemente por los mismos tipos de tejidos. Por ejemplo: el sistema esquelético, el sistema cardiovascular, el sistema nervioso, etc.
Aparato: es un grupo de sistemas que desempeñan una función común y más amplia. Por ejemplo el aparato locomotor, integrado por los sistemas muscular, esquelético, articular y nervioso.
Aparato digestivo: procesado de la comida, boca, esófago, estómago, intestinos y glándulas anexas.
Sistema endocrino: comunicación dentro del cuerpo mediante hormonas.
Aparato excretor: eliminación de residuos del cuerpo mediante la orina.
Sistema inmunitario: defensa contra agentes causantes de enfermedades.
Sistema integumentario: piel, pelo y uñas.
Sistema muscular: movimiento del cuerpo.
Sistema nervioso: recogida, transferencia y procesado de información, por el cerebro y los nervios, en este interactuan los AINES
Aparato reproductor: los órganos sexuales.(Masculinos y Femeninos)
Aparato respiratorio: los órganos empleados para la respiración son los pulmones. dentro de los cuales podemos encontrar los Bronquiolos, cilius etc.
Sistema óseo: apoyo estructural y protección mediante huesos.
Sistema articular: formado por las articulaciones y ligamentos asociados que unen el sistema esquelético y permite los movimientos corporales.
Aparato locomotor: conjunto de los sistemas esquelético, articular y muscular. Estos sistemas coordinados por el sistema nervioso permiten la locomoción.
Sistema cardiovascular: formado por el corazón, arterias, venas y capilares
Sistema linfático: formado por los capilares, vasos y ganglios linfáticos, bazo, Timo y Médula Ósea.
Sistema circulatorio: conjunto de los sitemas cardiovascular y linfático.
METODOS ANTICONCEPTIVOS
¿QUÉ SON
LOS MÉTODOS
ANTICONCEPTIVOS?
Son métodos que evitan que la mujer salga embarazada, y son la ayuda para una buena planificación familiar.
¿QUÉ ES
Son métodos que evitan que la mujer salga embarazada, y son la ayuda para una buena planificación familiar.
¿QUÉ ES
PLANIFICACIÓN
FAMILIAR?
Es un proceso en el que la mujer decide cuantos hijos quiere tener y cuando quiere tenerlos. Se inicia cuando la mujer empieza a tener relaciones sexuales y permanece durante toda su edad reproductiva (hasta la menopausia).
Una buena planificación familiar requiere de la buena comunicación entre la pareja, y de la educación que ésta reciba acerca de los métodos de anticoncepción, salud materno infantil, y otros temas relacionados.
¿CUÁLES SON LAS CLASES DE MÉTODOS ANTICONCEPTIVOS?
Son:
Métodos Naturales: Método del ritmo, del Moco Cervical, de la Temperatura Basal.
Métodos de Barrera: Preservativo, Diafragma cervical, Ovulos Vaginales,etc.
Métodos Hormonales: Anticonceptivos orales (pildora), Inyecciones (mensuales, bimensuales, trimestrales), Implantes (Norplant), Parches y los Anillos Vaginales. En este grupo también podemos clasificar a la anticoncepción de urgencia (Pastillas de Levonorgestrel).
Dispositivos intrauterinos (DIU): T de Cobre, DIU que libera progesterona.
Métodos Quirúrgicos: Bloqueo Tubarico Bilateral (Ligadura de Trompas), Vasectomía.
¿QUÉ ES UN MÉTODO ANTICONCEPTIVO NATURAL?
Son aquellos métodos que se basan en la fisiología (función) hormonal de normal de la mujer, en los cuales hay abtención de hacer relaciones sexuales durante la ovulación (momento en el cual el óvulo sale del ovario) y los días cercanos a ella (días de riesgo para quedar embarazada)
Es necesario saber:
o Que el ciclo ovárico de la mujer empieza con la menstruación, es decir que el primer día del ciclo es el primer día de la menstruación, y que el último día del ciclo es un día antes de la próxima menstruación. Todo el ciclo dura aproximadamente 28 días.
o Que la ovulación se da a mitad del ciclo aproximadamente (14 día), que se acompaña de un discreto aumento de la temperatura corporal (<>
Es un proceso en el que la mujer decide cuantos hijos quiere tener y cuando quiere tenerlos. Se inicia cuando la mujer empieza a tener relaciones sexuales y permanece durante toda su edad reproductiva (hasta la menopausia).
Una buena planificación familiar requiere de la buena comunicación entre la pareja, y de la educación que ésta reciba acerca de los métodos de anticoncepción, salud materno infantil, y otros temas relacionados.
¿CUÁLES SON LAS CLASES DE MÉTODOS ANTICONCEPTIVOS?
Son:
Métodos Naturales: Método del ritmo, del Moco Cervical, de la Temperatura Basal.
Métodos de Barrera: Preservativo, Diafragma cervical, Ovulos Vaginales,etc.
Métodos Hormonales: Anticonceptivos orales (pildora), Inyecciones (mensuales, bimensuales, trimestrales), Implantes (Norplant), Parches y los Anillos Vaginales. En este grupo también podemos clasificar a la anticoncepción de urgencia (Pastillas de Levonorgestrel).
Dispositivos intrauterinos (DIU): T de Cobre, DIU que libera progesterona.
Métodos Quirúrgicos: Bloqueo Tubarico Bilateral (Ligadura de Trompas), Vasectomía.
¿QUÉ ES UN MÉTODO ANTICONCEPTIVO NATURAL?
Son aquellos métodos que se basan en la fisiología (función) hormonal de normal de la mujer, en los cuales hay abtención de hacer relaciones sexuales durante la ovulación (momento en el cual el óvulo sale del ovario) y los días cercanos a ella (días de riesgo para quedar embarazada)
Es necesario saber:
o Que el ciclo ovárico de la mujer empieza con la menstruación, es decir que el primer día del ciclo es el primer día de la menstruación, y que el último día del ciclo es un día antes de la próxima menstruación. Todo el ciclo dura aproximadamente 28 días.
o Que la ovulación se da a mitad del ciclo aproximadamente (14 día), que se acompaña de un discreto aumento de la temperatura corporal (<>
TIPO DE MÉTODO
RITMO:Permite hacer relaciones sexuales: 8 días después de iniciada la menstruación y 8 días antes de la fecha próxima probable
MOCO CERVICAL:Prohíbe hacer relaciones sexuales cuando el moco se hace muy viscoso y al tratar de separarlo entre los dedos (entre el primer dedo y segundo dedo p.e.) se extiende mas de 3cm de longitud.
TEMPERATURA BASAL:Permite tener relaciones sexuales a partir de la tercera noche en que la mujer a comprobado un aumento de su temperatura corporal (menos de 1 grado centigrado) hasta la próxima menstruación. La mujer debe medirse la temperatura vaginal, cada mañana y confeccionar una gráfica, alrededor de la mitad de su ciclo verá que la temperatura se eleva, es el momento mas peligroso, pero luego de tres dias ya no hay peligro.
Estos métodos se prefiere usar en aquellas mujeres muy responsables
También se considera a la lactancia materna exclusiva como un método anticonceptivo natural, aunque si una mujer esta dando de lactar para mayor seguridad se recomienda el uso de algún otro método complementario a partir del primer mes posterior al parto.
También se considera a la lactancia materna exclusiva como un método anticonceptivo natural, aunque si una mujer esta dando de lactar para mayor seguridad se recomienda el uso de algún otro método complementario a partir del primer mes posterior al parto.
¿QUÉ ES UN MÉTODO ANTICONCEPTIVO DE BARRERA?
Son aquellos métodos que impiden el ascenso de los espermatozoides hacia la cavidad uterina, ya sea formando una barrera mecánica (preservativo, diáfragma) o química (óvulos vaginales, jaleas, etc) o la combinación de ambos.
Son aquellos métodos que impiden el ascenso de los espermatozoides hacia la cavidad uterina, ya sea formando una barrera mecánica (preservativo, diáfragma) o química (óvulos vaginales, jaleas, etc) o la combinación de ambos.
TIPO DE MÉTODO
PRESERVATIVO:Se le conoce como condón, el cual debe recubrir totalmente el pene, único método anticonceptivo que ayuda a prevenir el SIDA y otras enfermedades de transmisión sexual.
DIAFRAGMA:Es un dispositivo colocado en la mujer dentro del introito vaginal. Es poco usado por su dificultad en la colocación, y molestias que genera
OVULOS VAGINALES:Tienen contenido espermicida, se debe colocar la mujer un óvulo quince minutos antes de la relación sexual, y dejarlo allí por lo menos 6 horas después de haber terminado la relación para que tenga efecto
¿QUÉ ES UN MÉTODO ANTICONCEPTIVO HORMONAL?
Son aquellos métodos basados en el uso de hormonas sexuales (estrógenos y/o progestágenos), cuyos objetivos finales son impedir que se desarrolle la ovulación en la mujer, y generar condiciones adversas en la vagina, cervix y endometrio que impidan que se llegue a realizar la fecundación (unión del espermatozoide con el ovulo).
Son aquellos métodos basados en el uso de hormonas sexuales (estrógenos y/o progestágenos), cuyos objetivos finales son impedir que se desarrolle la ovulación en la mujer, y generar condiciones adversas en la vagina, cervix y endometrio que impidan que se llegue a realizar la fecundación (unión del espermatozoide con el ovulo).
TIPO DE MÉTODO:
ANTICONCEPTIVOS ORALES COMBINADOS:Son fármacos de contenido hormonal que contienen estrógenos y progéstagenos, que se deben tomar diariamente por vía oral para evitar el embarazo, son muy eficaces.
ANTICONCEPTIVOS ORALES DE SOLO PROGESTAGENOS :Son fármacos que solo contienen progéstagenos, y que también se toman diariamente, se usan en aquellas mujeres que estan dando de lactar, que tienen anemia o no pueden recibir estrógenos.
INYECCIONES:Consiste en colocarse inyecciones de contenido hormonal, al igual que los anticonceptivos orales, pueden haber de contenido combinado (estrógenos y progestágenos) o de solo progestágenos. Se pueden aplicar cada uno, dos o tres meses.
IMPLANTES:Consiste en la implantación debajo de la piel del brazo de cápsulas delgadas y flexibles que contienen levo-norgestrel ó desogestrel, progestágenos que se liberan sostenidamente y ejercen su función. El método dura entre 3 a 5 años.
PARCHES:Es un método hormonal que consiste en adherir a la piel parches de uso semanal (3 parches durante los primeros 21 dias del ciclo, y un periodo de descanso de 7 días).
ANILLOS VAGINALES :Consiste en la aplicación vaginal, una vez por mes, de un anillo liberador de hormonas anticonceptivas en el fondo de la vagina. La forma de uso es fácil, y se debe poner el dia 3 del ciclo y retirarlo el dia 24.
¿QUÉ ES UN DISPOSITIVO INTRAUTERINO (DIU)?
Es un método anticonceptivo, que se basa en la colocación dentro de la cavidad uterina de un elemento que con efecto mecánico, químico, u hormonal; impide que los espermatozoides lleguen a fecundar los óvulos, ya que son inmovilizados, o destruidos para que no cumplan su función. Se diferencian de los métodos de barrera porque los DIU actuan a nivel de cavidad uterina, mientras que los de barrera lo hacen a nivel vaginal.
Es un método anticonceptivo, que se basa en la colocación dentro de la cavidad uterina de un elemento que con efecto mecánico, químico, u hormonal; impide que los espermatozoides lleguen a fecundar los óvulos, ya que son inmovilizados, o destruidos para que no cumplan su función. Se diferencian de los métodos de barrera porque los DIU actuan a nivel de cavidad uterina, mientras que los de barrera lo hacen a nivel vaginal.
TIPO DE MÉTODO
T DE COBRE:Es el dispositivo intrauterino mas conocido, que lo implanta el médico, mediante una técnica sencilla, y que libera cobre para hacer su efecto. Se cambia cada 10 años, pero puede retirarse en cualquier momento
DIU HORMONAL:Es un dispositivo en forma de T, como el anterior que libera progesterona. Se cambia una vez al año.
¿QUÉ ES UN MÉTODO ANTICONCEPTIVO QUIRÚRGICO?
Es un método que consiste en el bloqueo quirúrgico de los conductos que sacan a las células de la fecundación de su almacenamiento (espermatozoides u óvulos)
Es un método que consiste en el bloqueo quirúrgico de los conductos que sacan a las células de la fecundación de su almacenamiento (espermatozoides u óvulos)
TIPO DE MÉTODO
BLOQUEO TUBARICO BILATERAL:En la mujer se bloquean las trompas de falopio, impidiendo que el óvulo sea liberado a la cavidad uterina, así este no podrá encontrarse con el espermatozoide. Se le conoce también como "Ligadura de trompas"
VASECTOMIA:En el varón se bloquean los conductos deferentes, que impiden que los espermatozoides salgan al exterior del pene. Es necesario cuidarse con otro método durante las primeras 20 relaciones sexuales, pues pueden haber quedado espermatozoides por debajo del lugar de bloqueo que pueden provocar un embarazo no deseado
¿QUÉ MÉTODO ANTICONCEPTIVO ELEGIR?
Se debe elegir el método de acuerdo a la facilidad de uso, posibilidades de cumplirlo y efectividad anticonceptiva. Para ello se debe consultar al médico de los posibles efectos adversos y contraindicaciones en relación al organismo de la persona que lo va a usar.
Se recomienda que la decisión en el uso debe ser voluntaria, y en la medida de lo posible en común acuerdo con la pareja.
¿CÚANDO ES RECOMENDABLE REINICIAR EL USO DE ANTICONCEPTIVOS DESPUES DE HABER TERMINADO UNA GESTACIÓN NORMAL?
Se dice que la lactancia materna es un método anticonceptivo, a veces se recomienda en una mujer que esta dando de lactar, empezar con algún método anticonceptivo especial (progestágenos) al mes de haber finalizado su embarazo, este método especial no debe influir en la secreción de la leche para el niño. Hay anticonceptivos hormonales especiales para eso.
El DIU se puede colocar inmediatamente después del parto o esperar un tiempo prudencial después del parto hasta que la cavidad uterina haya vuelto a su tamaño..
El Bloqueo Tubárico Bilateral se puede hacer junto a un parto por cesarea, o pocas horas después del parto, sino se tendría que esperar un tiempo prudencial para que el útero haya vuelto a su tamaño normal, en la que se empleará otra técnica de abordaje.
Es necesarios saber que una mujer puede salir gestando otra vez, a las pocas semanas de haber tenido un parto, sin que le haya venido alguna menstruación. Es importante consultar con su médico acerca de los métodos de anticoncepción tan pronto haya finalizado el embarazo.
¿EN QUÉ CONSISTE LA ANTICONCEPCIÓN DE URGENCIA?
Se usa cuando una mujer a tenido una relación sexual en las 72 horas previas, en la que involuntariamente ha estado desprotegida, o ha sido víctima de una violación. Como su mismo nombre dice es de urgencia, no se recomienda su uso continuado porque es menos eficaz que los anticonceptivos hormonales convencionales (solo es eficaz en el 98%), porque genera mas molestias y porque es de mayor costo. A este método también se le conoce como el de la píldora del día siguiente.
Se pueden encontrar en las farmacias con el nombre de NORLEVO o POSTINOR, que cada comprimido contiene 0,75 mg de levonorgestrel, se debe tomar los dos comprimidos juntos en una sola toma (hay estudios que dicen que es mejor que la opción de dar un comprimido cada 12 horas). También hay otros principios farmacológicos diferentes al levonorgestrel que se pueden utilizar como anticoncepción de urgencia que tu médico te puede recetar.
Las contraindicaciones: Sospecha de embarazo o de proceso tromboembólico activo.
Los inconvenientes: Su ingestion puede producir: naúseas, cefalea, mareos, vómitos, u otras molestias hasta en los 10 dias posteriores a su ingesta.
¿QUÉ MAS DEBO SABER ACERCA DE LOS MÉTODOS ANTICONCEPTIVOS?
· Que el aborto no es un método anticonceptivo, y que en muchos países está prohibido ser inducido.
· Que los DIU y los anticonceptivos de emergencia no son abortivos.
· Que la decisión en el uso de un método es voluntaria, y que en lo posible debe ser una decisión compartida con la pareja.
· Que en el mundo sabemos que cada vez somos mas personas, y que un niño al nacer, se merece tener un futuro seguro con educación, alimentación, salud, vivienda y amor, para que posteriormente pueda desarrollarse.
· Que el inicio de relaciones sexuales depende de los valores que la persona haya adquirido a lo largo de su vida, y de la responsabilidad que tenga que afrontar si de ello resultaría una gestación.
· Se debe recordar que una mujer puede salir gestando otra vez, a las pocas semanas que haya tenido un parto, sin que le haya venido alguna menstruación.
· Que las personas con antecedentes de cáncer de mama, tromboembolia, enfermedad cardiaca, epilepsia, enfermedad hepática, migraña, etc., deben ser evaluadas por su médico antes de decidirse por el uso de algún método anticonceptivo.
· Que antiguamente habían DIU en forma de espiral y dejaron de usarse por su alta tasa de fallas
Se debe elegir el método de acuerdo a la facilidad de uso, posibilidades de cumplirlo y efectividad anticonceptiva. Para ello se debe consultar al médico de los posibles efectos adversos y contraindicaciones en relación al organismo de la persona que lo va a usar.
Se recomienda que la decisión en el uso debe ser voluntaria, y en la medida de lo posible en común acuerdo con la pareja.
¿CÚANDO ES RECOMENDABLE REINICIAR EL USO DE ANTICONCEPTIVOS DESPUES DE HABER TERMINADO UNA GESTACIÓN NORMAL?
Se dice que la lactancia materna es un método anticonceptivo, a veces se recomienda en una mujer que esta dando de lactar, empezar con algún método anticonceptivo especial (progestágenos) al mes de haber finalizado su embarazo, este método especial no debe influir en la secreción de la leche para el niño. Hay anticonceptivos hormonales especiales para eso.
El DIU se puede colocar inmediatamente después del parto o esperar un tiempo prudencial después del parto hasta que la cavidad uterina haya vuelto a su tamaño..
El Bloqueo Tubárico Bilateral se puede hacer junto a un parto por cesarea, o pocas horas después del parto, sino se tendría que esperar un tiempo prudencial para que el útero haya vuelto a su tamaño normal, en la que se empleará otra técnica de abordaje.
Es necesarios saber que una mujer puede salir gestando otra vez, a las pocas semanas de haber tenido un parto, sin que le haya venido alguna menstruación. Es importante consultar con su médico acerca de los métodos de anticoncepción tan pronto haya finalizado el embarazo.
¿EN QUÉ CONSISTE LA ANTICONCEPCIÓN DE URGENCIA?
Se usa cuando una mujer a tenido una relación sexual en las 72 horas previas, en la que involuntariamente ha estado desprotegida, o ha sido víctima de una violación. Como su mismo nombre dice es de urgencia, no se recomienda su uso continuado porque es menos eficaz que los anticonceptivos hormonales convencionales (solo es eficaz en el 98%), porque genera mas molestias y porque es de mayor costo. A este método también se le conoce como el de la píldora del día siguiente.
Se pueden encontrar en las farmacias con el nombre de NORLEVO o POSTINOR, que cada comprimido contiene 0,75 mg de levonorgestrel, se debe tomar los dos comprimidos juntos en una sola toma (hay estudios que dicen que es mejor que la opción de dar un comprimido cada 12 horas). También hay otros principios farmacológicos diferentes al levonorgestrel que se pueden utilizar como anticoncepción de urgencia que tu médico te puede recetar.
Las contraindicaciones: Sospecha de embarazo o de proceso tromboembólico activo.
Los inconvenientes: Su ingestion puede producir: naúseas, cefalea, mareos, vómitos, u otras molestias hasta en los 10 dias posteriores a su ingesta.
¿QUÉ MAS DEBO SABER ACERCA DE LOS MÉTODOS ANTICONCEPTIVOS?
· Que el aborto no es un método anticonceptivo, y que en muchos países está prohibido ser inducido.
· Que los DIU y los anticonceptivos de emergencia no son abortivos.
· Que la decisión en el uso de un método es voluntaria, y que en lo posible debe ser una decisión compartida con la pareja.
· Que en el mundo sabemos que cada vez somos mas personas, y que un niño al nacer, se merece tener un futuro seguro con educación, alimentación, salud, vivienda y amor, para que posteriormente pueda desarrollarse.
· Que el inicio de relaciones sexuales depende de los valores que la persona haya adquirido a lo largo de su vida, y de la responsabilidad que tenga que afrontar si de ello resultaría una gestación.
· Se debe recordar que una mujer puede salir gestando otra vez, a las pocas semanas que haya tenido un parto, sin que le haya venido alguna menstruación.
· Que las personas con antecedentes de cáncer de mama, tromboembolia, enfermedad cardiaca, epilepsia, enfermedad hepática, migraña, etc., deben ser evaluadas por su médico antes de decidirse por el uso de algún método anticonceptivo.
· Que antiguamente habían DIU en forma de espiral y dejaron de usarse por su alta tasa de fallas
SEXUALIDAD
Sexualidad humana
La sexualidad humana representa el conjunto de comportamientos que conciernen la satisfacción de la necesidad y el deseo sexual. Al igual que los otros primates, los seres humanos utilizan la excitación sexual con fines reproductivos y para el mantenimiento de vínculos sociales, pero le agregan el goce y el placer propio y el del otro. El sexo también desarrolla facetas profundas de la afectividad y la conciencia de la personalidad. En relación a esto, muchas culturas dan un sentido religioso o espiritual al acto sexual, así como ven en ello un método para mejorar (o perder) la salud.
La complejidad de los comportamientos sexuales de los humanos es producto de su cultura, su inteligencia y de sus complejas sociedades, y no están gobernados enteramente por los instintos, como ocurre en casi todos los animales. Sin embargo, el motor base del comportamiento sexual humano siguen siendo los instintos, aunque su forma y expresión dependen de la cultura y de elecciones personales; esto da lugar a una gama muy compleja de comportamientos sexuales. En la especie humana, la mujer lleva culturalmente el peso de la preservación de la especie.
En la sexualidad humana pueden distinguirse aspectos relacionados con la salud, el placer, legales, religiosos, etcétera. El concepto de sexualidad comprende tanto el impulso sexual, dirigido al goce inmediato y a la reproducción, como los diferentes aspectos de la relación psicológica con el propio cuerpo (sentirse hombre, mujer o ambos a la vez) y de las expectativas de rol social. En la vida cotidiana, la sexualidad cumple un papel muy destacado ya que, desde el punto de vista emotivo y de la relación entre las personas, va mucho más allá de la finalidad reproductiva y de las normas o sanciones que estipula la sociedad.
La complejidad de los comportamientos sexuales de los humanos es producto de su cultura, su inteligencia y de sus complejas sociedades, y no están gobernados enteramente por los instintos, como ocurre en casi todos los animales. Sin embargo, el motor base del comportamiento sexual humano siguen siendo los instintos, aunque su forma y expresión dependen de la cultura y de elecciones personales; esto da lugar a una gama muy compleja de comportamientos sexuales. En la especie humana, la mujer lleva culturalmente el peso de la preservación de la especie.
En la sexualidad humana pueden distinguirse aspectos relacionados con la salud, el placer, legales, religiosos, etcétera. El concepto de sexualidad comprende tanto el impulso sexual, dirigido al goce inmediato y a la reproducción, como los diferentes aspectos de la relación psicológica con el propio cuerpo (sentirse hombre, mujer o ambos a la vez) y de las expectativas de rol social. En la vida cotidiana, la sexualidad cumple un papel muy destacado ya que, desde el punto de vista emotivo y de la relación entre las personas, va mucho más allá de la finalidad reproductiva y de las normas o sanciones que estipula la sociedad.
Orientación e identidad sexual
Además de la unión sexual y emocional entre personas de diferente sexo (heterosexualidad), existen relaciones entre personas del mismo sexo (homosexualidad) que —aunque tengan una larga tradición (ya existían en la antigua Grecia y en muchas otras culturas)— en algunos sectores siguen siendo valoradas en la actualidad negativamente y hasta son causa de discriminación social.
La identidad sexual es la conciencia propia e inmutable de pertenecer a un sexo u otro, es decir, ser varón o mujer. La definición de la identidad sexual están implicados multitud de factores, entre los que podemos destacar el psicológico, social y biológico y -dentro de este último- el gonadal, cromosómico, genital y hormonal. En realidad hay 78 factores distintos que se diferencian en sentido masculino o femenino en cualquier persona.
En la mayoría de las ocasiones, los hombres nacen con genitales masculinos y los cromosomas XY, mientras que las mujeres poseen genitales femeninos y dos cromosomas X. Sin embargo, existen personas que no pueden ser clasificadas por estos factores, ya que poseen combinaciones de cromosomas, hormonas y genitales que no siguen las definiciones típicas que se han relacionado con el varón y la mujer. De hecho, algunas investigaciones sugieren que uno de cada cien individuos puede nacer con rasgos intersexuales, o lo que vulgarmente se conoce como hermafrodita.
La identidad sexual suele intentar diferenciarse de la orientación sexual, en la que pueden darse individuos heterosexuales, homosexuales, bisexuales y asexuales. De igual manera que la orientación sexual, la identidad sexual no se puede elegir.
La identidad sexual es la conciencia propia e inmutable de pertenecer a un sexo u otro, es decir, ser varón o mujer. La definición de la identidad sexual están implicados multitud de factores, entre los que podemos destacar el psicológico, social y biológico y -dentro de este último- el gonadal, cromosómico, genital y hormonal. En realidad hay 78 factores distintos que se diferencian en sentido masculino o femenino en cualquier persona.
En la mayoría de las ocasiones, los hombres nacen con genitales masculinos y los cromosomas XY, mientras que las mujeres poseen genitales femeninos y dos cromosomas X. Sin embargo, existen personas que no pueden ser clasificadas por estos factores, ya que poseen combinaciones de cromosomas, hormonas y genitales que no siguen las definiciones típicas que se han relacionado con el varón y la mujer. De hecho, algunas investigaciones sugieren que uno de cada cien individuos puede nacer con rasgos intersexuales, o lo que vulgarmente se conoce como hermafrodita.
La identidad sexual suele intentar diferenciarse de la orientación sexual, en la que pueden darse individuos heterosexuales, homosexuales, bisexuales y asexuales. De igual manera que la orientación sexual, la identidad sexual no se puede elegir.
Instinto
Durante siglos se consideró que la sexualidad en los animales y en los hombres era básicamente de tipo instintivo. En esta creencia se basaron las teorías para fijar las formas no naturales de la sexualidad, entre las que se incluían todas aquellas prácticas no dirigidas a la procreación.
Hoy, sin embargo, sabemos que también algunos mamíferos muy desarrollados como los delfines, e incluso aves como los pingüinos, presentan un comportamiento sexual diferenciado, que incluye además de formas de aparente homosexualidad, variantes de la masturbación y de la violación. La psicología moderna deduce, por tanto, que la sexualidad puede o debe ser aprendida.
Hoy, sin embargo, sabemos que también algunos mamíferos muy desarrollados como los delfines, e incluso aves como los pingüinos, presentan un comportamiento sexual diferenciado, que incluye además de formas de aparente homosexualidad, variantes de la masturbación y de la violación. La psicología moderna deduce, por tanto, que la sexualidad puede o debe ser aprendida.
Expresiones y desarrollo del comportamiento sexual
En el límite de las formas ampliamente aceptadas de conductas sexuales, se encuentran las llamadas expresiones del comportamiento sexual; como la masturbación, homosexualidad, éstas hasta no hace poco tiempo eran consideradas parafilias o perversiones de personas degeneradas o moralmente degradadas en gran parte por la influencia religiosa en la sociedad. La evolución en los usos y costumbres y el ensanchamiento del margen de tolerancia ha hecho que estas conductas se admitan como válidas en el marco de los derechos hacia una sexualidad libre.
Sólo en los casos de malestar o de conflicto del propio individuo con sus tendencias, o en aquellos en los que se pone en riesgo la integridad física y moral de terceros, podemos hablar de trastornos sexuales y en estos casos se encuentra la necesidad de tratamiento psicoterapéutico e incluso farmacológico.
La mayor parte de las culturas tienen normas sociales sobre la sexualidad. Por ejemplo, muchas culturas definen la norma sexual como una sexualidad que consiste únicamente en actos sexuales entre un hombre y una mujer casados. Los tabúes sociales o religiosos pueden condicionar considerablemente el desarrollo de una sexualidad sana desde el punto de vista psicológico.
El catolicismo afirma que la sexualidad reducida a la genitalidad degrada a la persona, esta debe abarcar a toda la persona y no sólo a una parte de la misma. La sexualidad es una realidad positiva creada por Dios como expresión de amor y unión entre un hombre y mujer. Se encarna dentro del acuerdo matrimonial.
Su visión es polémica ya que no reconoce o se enfrenta a otros aspectos del sexo como la existencia de la homosexualidad, la masturbación o el uso del preservativo.
Sólo en los casos de malestar o de conflicto del propio individuo con sus tendencias, o en aquellos en los que se pone en riesgo la integridad física y moral de terceros, podemos hablar de trastornos sexuales y en estos casos se encuentra la necesidad de tratamiento psicoterapéutico e incluso farmacológico.
La mayor parte de las culturas tienen normas sociales sobre la sexualidad. Por ejemplo, muchas culturas definen la norma sexual como una sexualidad que consiste únicamente en actos sexuales entre un hombre y una mujer casados. Los tabúes sociales o religiosos pueden condicionar considerablemente el desarrollo de una sexualidad sana desde el punto de vista psicológico.
El catolicismo afirma que la sexualidad reducida a la genitalidad degrada a la persona, esta debe abarcar a toda la persona y no sólo a una parte de la misma. La sexualidad es una realidad positiva creada por Dios como expresión de amor y unión entre un hombre y mujer. Se encarna dentro del acuerdo matrimonial.
Su visión es polémica ya que no reconoce o se enfrenta a otros aspectos del sexo como la existencia de la homosexualidad, la masturbación o el uso del preservativo.
Prácticas sexuales
Masturbación: es la excitación de los órganos genitales que se realiza el mismo individuo, u otro, con el objeto de obtener placer sexual, pudiendo llegar o no al orgasmo.
Coito: es la cópula o unión sexual entre dos individuos de distinto o igual sexo.
Sexo oral: es una práctica sexual en la que uno o varios individuos estimula a otro los órganos genitales con los labios y la lengua.
Sexo anal: práctica sexual que involucra la introducción del pene en el ano. La inserción de juguetes sexuales en el ano también es considerado como sexo anal.
Sexo tántrico: es una forma de enseñanza budista e hindú que considera el sexo como una forma de expansión y exploración de la espiritualidad.
Infecciones de transmisión sexual
vía de transmisión: se transmiten de persona a persona por contacto íntimo (que se produce, casi exclusivamente, durante las relaciones coitales).
Los agentes productores de las infecciones de transmisión sexual incluyen bacterias, virus (como el del herpes), hongos e incluso parásitos, como el ácaro llamado "Arador de la sarna" (Sarcoptes scabiei) o los piojos llamados ladillas (Pedículus pubis).
Coito: es la cópula o unión sexual entre dos individuos de distinto o igual sexo.
Sexo oral: es una práctica sexual en la que uno o varios individuos estimula a otro los órganos genitales con los labios y la lengua.
Sexo anal: práctica sexual que involucra la introducción del pene en el ano. La inserción de juguetes sexuales en el ano también es considerado como sexo anal.
Sexo tántrico: es una forma de enseñanza budista e hindú que considera el sexo como una forma de expansión y exploración de la espiritualidad.
Infecciones de transmisión sexual
vía de transmisión: se transmiten de persona a persona por contacto íntimo (que se produce, casi exclusivamente, durante las relaciones coitales).
Los agentes productores de las infecciones de transmisión sexual incluyen bacterias, virus (como el del herpes), hongos e incluso parásitos, como el ácaro llamado "Arador de la sarna" (Sarcoptes scabiei) o los piojos llamados ladillas (Pedículus pubis).
Reproducción
El humano utiliza la reproducción sexual heterogámica. En ella, los gametos se diferencian tanto morfológica como fisiológicamente. Uno de ellos es diminuto y móvil, recibiendo el nombre de gameto masculino o microgameto mientras que el otro es grande y sedentario y se denomina gameto femenino o macrogameto.
Control de la natalidad: generalmente basado en la planificación familiar determinado por las prácticas de una pareja que tengan por fin el control de la cantidad de hijos utilizando anticonceptivos.
Además cumple con la función de satisfacción sexual, es decir la búsqueda del placer de uno mismo y del otro, logrando así que la sexualidad sea indispensable para la vida de los seres humanos, en cuanto a su armonía entre la mente, cuerpo y alma.
Control de la natalidad: generalmente basado en la planificación familiar determinado por las prácticas de una pareja que tengan por fin el control de la cantidad de hijos utilizando anticonceptivos.
Además cumple con la función de satisfacción sexual, es decir la búsqueda del placer de uno mismo y del otro, logrando así que la sexualidad sea indispensable para la vida de los seres humanos, en cuanto a su armonía entre la mente, cuerpo y alma.
Herencia genética
La herencia genética es la transmisión a través del material genético contenido en el núcleo celular, de las características anatómicas, fisiológicas, etc. de un ser vivo a sus descendientes. El ser vivo resultante tendrá caracteres de uno o los dos padres.
La herencia consiste en la transmisión a su descendencia de los caracteres de los ascendentes. El conjunto de todos los caracteres transmisibles, que vienen fijado en los genes, recibe el nombre de genotipo y su manifestación exterior en el aspecto del individuo el de fenotipo. Se llama idiotipo al conjunto de posibilidades de manifestar un carácter que presenta un individuo.
Para que los genes se transmitan a los descendientes es necesaria una reproducción idéntica que dé lugar a una réplica de cada uno de ellos; este fenómeno tiene un lugar en la mitosis. En el organismo que surge del cigoto, a medida que va desarrollándose a partir del cúmulo inicial de célula es posible diferenciar dos estirpes celulares: una línea somática, que dará lugar a los sistemas orgánicos que mantendrán con vida al organismo, y otra germinal, que será la encargada de que el organismo se reproduzca.
La mitosis, o división del núcleo de la célula, es un proceso que consta de cuatro etapas: profase (los cromosomas se espiralizan y hacen visibles, desaparecen el nucleolo y la membrana nuclear, aparece una serie de filamentos llamado huso acromático donde se insertan los cromosomas), metafase (los cromosomas adquieren una forma completa y se disponen en una zona central llamada placa ecuatorial), anafase (los cromosomas se dividen en dos partes, llamadas cromatidios, que emigran hacia los polos) y telofase (los cromatidios se sitúan en los polos y reaparecen el nucleolo y la membrana nuclear). Después de esta última fase se produce un periodo llamado interfase, en el cual los cromosomas vuelven a hacerse invisibles y los genes entran en acción.
Lo esencial de la herencia queda establecido en la denominada teoría cromosómica de la herencia:
los genes están situados en los cromosomas.
los genes están dispuestos linealmente en los cromosomas.
la recombinación de los genes se corresponde con el intercambio de segmentos cromosómicos.
La herencia consiste en la transmisión a su descendencia de los caracteres de los ascendentes. El conjunto de todos los caracteres transmisibles, que vienen fijado en los genes, recibe el nombre de genotipo y su manifestación exterior en el aspecto del individuo el de fenotipo. Se llama idiotipo al conjunto de posibilidades de manifestar un carácter que presenta un individuo.
Para que los genes se transmitan a los descendientes es necesaria una reproducción idéntica que dé lugar a una réplica de cada uno de ellos; este fenómeno tiene un lugar en la mitosis. En el organismo que surge del cigoto, a medida que va desarrollándose a partir del cúmulo inicial de célula es posible diferenciar dos estirpes celulares: una línea somática, que dará lugar a los sistemas orgánicos que mantendrán con vida al organismo, y otra germinal, que será la encargada de que el organismo se reproduzca.
La mitosis, o división del núcleo de la célula, es un proceso que consta de cuatro etapas: profase (los cromosomas se espiralizan y hacen visibles, desaparecen el nucleolo y la membrana nuclear, aparece una serie de filamentos llamado huso acromático donde se insertan los cromosomas), metafase (los cromosomas adquieren una forma completa y se disponen en una zona central llamada placa ecuatorial), anafase (los cromosomas se dividen en dos partes, llamadas cromatidios, que emigran hacia los polos) y telofase (los cromatidios se sitúan en los polos y reaparecen el nucleolo y la membrana nuclear). Después de esta última fase se produce un periodo llamado interfase, en el cual los cromosomas vuelven a hacerse invisibles y los genes entran en acción.
Lo esencial de la herencia queda establecido en la denominada teoría cromosómica de la herencia:
los genes están situados en los cromosomas.
los genes están dispuestos linealmente en los cromosomas.
la recombinación de los genes se corresponde con el intercambio de segmentos cromosómicos.
Críticas a la definición de herencia como herencia genética
La Teoría de los sistemas de desarrollo (DST), se opone a la definición de herencia como transmisión de genes y aplica el concepto a cualquier recurso que se encuentre en generaciones sucesivas y que contribuya a explicar por qué cada generación se parece a la que le precede. Estos recursos incluyen factores celulares y factores externos como la gravedad o la luz solar. La DST utiliza, por tanto, el concepto de herencia para explicar la estabilidad de la forma biológica de una generación a otra.
Genética
La genética (del término "Gen", que proviene de la palabra griega γένος y significa "raza, generación") es el campo de las ciencias biológicas que trata de comprender cómo la herencia biológica es transmitida de una generación a la siguiente, y cómo se efectúa el desarrollo de las características que controlan estos procesos.
Ciencia
La genética es una rama de las ciencias biológicas, cuyo objeto es el estudio de los patrones de herencia, del modo en que los rasgos y las características se transmiten de padres a hijos. Los genes se forman de segmentos de ADN (ácido desoxirribonucleico), la molécula que codifica la información genética en las células. El ADN controla la estructura, la función y el comportamiento de las células y puede crear copias casi o exactas de sí mismo.La herencia y la variación constituyen la base de la Genética.En la prehistoria, los seres humanos aplicaron sus intuiciones sobre los mecanismos de la herencia a la domesticación y mejora de plantas y animales. En la investigación moderna, la Genética proporciona herramientas importantes para la investigación de la función de genes particulares, como el análisis de interacciones genéticas. En los organismos, la información genética generalmente reside en los cromosomas, donde está almacenada en la secuencia de moléculas de ácido desoxirribonucleico (ADN).Los genes contienen la información necesaria para determinar la secuencia de aminoácidos de las proteínas. Éstas, a su vez, desempeñan una función importante en la determinación del fenotipo final, o apariencia física, del organismo. En los organismos diploides, un alelo dominante en uno de los cromosomas homólogos enmascara la expresión de un alelo recesivo en el otro.En la jerga de los genéticos, el verbo codificar se usa frecuentemente para significar que un gen contiene las instrucciones para sintetizar una proteína particular, como en la frase el gen codifica una proteína. Ahora sabemos que el concepto "un gen, una proteína" es simplista y que un mismo gen puede a veces dar lugar a múltiples productos, dependiendo de cómo se regula su transcripción y traducción.La Genética determina buena parte (aunque no totalmente) de la apariencia de los organismos, incluyendo a los seres humanos. Las diferencias en el ambiente y otros factores aleatorios son también responsables en parte. Los gemelos idénticos (o monocigóticos), clones que resultan de la división del embrión, poseen el mismo ADN pero diferentes personalidades y huellas dactilares.
ARN
Ácido ribonucleico(ARN),es el material genético de ciertos virus (virus ARN) y, en los organismos celulares, molécula que dirige las etapas intermedias de la síntesis proteica. En los virus ARN, esta molécula dirige los procesos: La síntesis de proteínas (producción de las proteínas que forman la cápsula del virus) y replicación (proceso mediante el cual el ARN forma una copia de sí mismo). En los organismos celulares es otro tipo de material genético, llamado ácido desoxirribonucleico (ADN), el que lleva la información que determina la estructura de las proteínas. Pero el ADN no puede actuar solo, y se vale del ARN para transferir esta información vital durante la síntesis de proteínas (producción de las proteínas que necesita la célula para sus actividades y su desarrollo).Como el ADN, el ARN está formado por una cadena de compuestos químicos llamados nucleótidos. Cada uno está formado por una molécula de un azúcar llamado ribosa, un grupo fosfato y uno de cuatro posibles compuestos nitrogenados llamados bases: adenina, guanina, uracilo y citosina. Estos compuestos se unen igual que en el ácido desoxirribonucleico (ADN). El ARN se diferencia químicamente del ADN por dos cosas: la molécula de azúcar del ARN contiene un átomo de oxígeno que falta en el ADN; y el ARN contiene la base uracilo en lugar de la timina del ADN.
Estructura ARN
El ARN, es muy similar químicamente al ADN así como uno de los componentes más estables. Existen algunos ARN, como es el caso del ARN mensajero, que se sintetizan, emplean, y degradan, mientras que otros, como el ARN ribosómico, no presentan un recambio rápido.Se trata de un polímero lineal no ramificado en el que las unidades monoméricas son los ribonucleósidos 5´-monofosfatos. A excepción de una base, el uracilo que reemplaza a la timina, el ARN presenta las mismas bases que el ADN, en concreto, las purinas del ARN son adenina y guanina; las pirimidinas son citosina y uracilo además de otras bases en concentraciones bajas.
Tipos de ARN
ARN de transferencia
Los ARNt constituyen aproximadamente el 15% del ARN celular total. Aunque se sintetizan en el núcleo, los ARNt son elaborados rápidamente y utilizados en el citoplasma. Entre las funciones del ARNt, destaca el transporte de aminoácidos a los polirribosomas (complejo ribosomas · ARNm), así como la traducción del código genético del ARNm. Los tres nucleótidos de la región del bucle de anticodón de ARNt se unen a tripletes complementarios de nucleótidos del ARNm. Según esto, los ARNt van a tener dos centros activos primarios: el -CCAOH, extremo 3´-hidroxilo, al que se van a unir covalentemente aminoácidos específicos, y el triplete anticodón. Éstos centros van a ser los responsables de la conversión de la información codificada en la secuencia de un ácido nucleico (ADN o ARNm) en secuencia de proteínas durante la traducción.En una célula cualquiera, existen alrededor de 56 variedades diferentes de ARNt, teniendo cada uno de los ARNt tripletes anticodón diferentes. A menudo, hay más de un ARNt para un aminoácido determinado, pudiéndose definir éstos ARNt como ARNt isoaceptores. Por ejemplo, un ARNt que es portador de tirosina, figuraría como ARNtTyr.
ARN ribosómico
Los ARNr constituyen el 80% del ARN celular total y tienen la propiedad de que son metabólicamente estables. Ésta estabilidad, indispensable para el funcionamiento repetido del ribosoma, está incrementada por su estrecha relación con las proteínas ribosómicas. Existen proteínas que se unen directamente a los ARNr durante la fase de transcripción.Los ribosomas citoplasmáticos eucarióticos están constituidos por cuatro moléculas de ARN y de 70 a 80 proteínas, que se encuentran divididos entre las dos subunidades ribosómicas:Subunidad pequeña. Partícula 40S. Contiene un ARNr 18S y el 55% de las proteínas.Subunidad grande. Partícula 60S. Contiene los restantes ARNr: el 28S ARNr, el 5,8S ARNr y el ARNr más pequeño, 5S, así como las restantes proteínas.
ARN mensajero
Los ARNm se caracterizan por ser los portadores directos de la información genética desde el núcleo a los ribosomas citoplasmáticos.En el caso de los ARNm eucarióticos, cada ARNm contiene información sólo para una cadena polipeptídica, de ahí que se hayan designado monocistrónicos, mientras que en los procariotas, el ARNm puede existir en forma de moléculas policistrónicas.El fenotipo y la funcionalidad de una célula van a depender directamente del contenido citoplasmático de ARNm. En concreto, en las células que muestran una síntesis proteica muy activa, como es el caso de las células pancreáticas, el cociente ADN/ARN que se presenta es muy bajo debido a la presencia de grandes cantidades de ARNm y ARNr. Sin embargo, en las células que presentan tasas bajas de síntesis proteica, tales como las células musculares, el cociente de ADN/ARN sería mucho más elevado, ya que no necesitan grandes de ARNm y ribosomas.En el citoplasma, los ARNm van a tener una duración relativamente corta, determinada, en parte, por las necesidades concretas de la célula. Se ha observado que algunos ARNm son sintetizados y almacenados en un estado inactivo o latente en el citoplasma, preparados para dar una respuesta rápida en la síntesis proteica.Los ARNm eucarióticos tienen la particularidad de que poseen rasgos estructurales únicos que no están presentes ni en el ARNr ni en el ARNt; éstos rasgos van a ser muy importantes para el adecuado funcionamiento del ARNm.Debido a que la información dentro del ARNm se encuentra en la secuencia lineal de los nucleótidos, se hace necesario la completa integridad de dicha secuencia, de tal modo que cualquier pérdida o cambio de nucleótidos podría producir una alteración en la proteína que se está traduciendo.Estructuralmente, comenzando a partir del extremo 5´, existe una base metilada invertida unida mediante enlaces 5´-fosfato-5´-fosfato en lugar de los enlaces 3´, 5´fosfodiéster internucleotídicos habituales entre ribosomas adyacentes. Ésta estructura, que se ha denominado casquete, es una guanosina 5´-trifosfato metilada en el nitrógeno número 7.El casquete está unido al primer nucleótido transcrito, normalmente una purina, metilado en el 2´-OH de la ribosa. A continuación, el casquete tiene una secuencia que no se traduce que se conoce como conductora en el lado 5´ de la región codificante.Seguidamente a la secuencia conductora, se encuentra la secuencia o codón de iniciación, generalmente AUG, y a continuación el mensaje que se ha de traducir o región codificante de la molécula. Al final de la secuencia codificante, se encuentra una secuencia de finalización que señala el fin del péptido naciente y la liberación del ribosoma. Le sigue una segunda secuencia no traducida o remolque que termina con una serie de ácidos adenílicos, denominada cola de poli (A) que constituye el extremo 3´del ARNm.
Transcripción
La transcripción es el proceso a través del cual se forma el ARNma partir de la información del ADN con la finalidad de sintetizar proteínas. El ADN, presenta dos cadenas de polinucleótidos. En la síntesis o transcripción del ADN participa una de sus cadenas, que recibe el nombre de cadena molde, mientras que la otra cadena se le denomina complementaria.La transcripción se inicia cuando el ADN se abre por efecto de la enzima ARN polimerasa (ARNpol) dejando libre al ADN molde e iniciando el proceso de alargamiento del ARNm, mediante la complementariedad con la cadena molde del ADN: donde va la “A” se coloca la “T”, donde va la “T” se coloca la “U”, donde va la “G” se coloca la “C” y donde va la “C” se coloca la “G”.En el ADN existen secuencias específicas que indican al ARNpol donde termina la lectura del gen y provocan la culminación de la síntesis del ARNm. El primer triplete de bases del ADN que codifica el primer aminoácido del GEN (esto lo realiza en el siguiente paso denominado TRADUCCIÓN) es TAC, por lo que el primer codón del ARNmes AUG. Los tripletes de bases de terminación presentes al final de cada gen son ATT, ATC ó ACT.
ADN
La molécula de ADN (ácido desoxirribonucleico) es la portadora de toda la información genética que pasa de una generación a la siguiente, y contiene todas las instrucciones necesarias para la formación de un organismo nuevo así como para el control de todas las actividades de las células durante el tiempo de vida del organismo. Está presente en todos los seres vivos, desde virus y bacterias hasta plantas y animales.
En los organismos superiores el ADN es único e invariable, a lo largo de toda la vida, para cada individuo de cada especie. Esta característica es lo que se conoce como "huella genética", y es la base de los estudios de identificación de individuos. Salvo unas pocas excepciones (glóbulos rojos en mamíferos, por ejemplo), todas las células de un organismo vivo tienen ADN. Gracias a ello es posible extraerlo a partir de cualquier muestra biológica.
Estructura ADN
Las cuatro bases nitrogenadas del ADN se encuentran distribuidas a lo largo de la "columna vertebral" que conforman los azúcares con el ácido fosfórico en un orden particular, (la secuencia del ADN). La adenina (A) se empareja con la timina (T) mientras que la citosina (C) lo hace con la guanina.
La estructura primaria del ADN está determinada por esta secuencia de bases ordenadas sobre la "columna" formada por los nucleósidos: azucar + fosfato. Este orden es en realidad lo que se transmite de generación en generación (herencia).
Estructura secundaria
Es el modelo postulado por Watson y Crick: la doble hélice, las dos hebras de ADN se matienen unidas por los puentes hidrógenos entre las bases. Los pares de bases están formados siempre por una purina y una pirimidina, de forma que ambas cadenas están siempre equidistantes, a unos 11 Å una de la otra. Los pares de bases adoptan una disposición helicoidal en el núcleo central de la molécula, ya que presentan una rotación de 36º con respecto al par adyacente, de forma que hay 10 pares de bases por cada vuelta de la hélice. La A se empareja siempre con la T mediante dos puentes de hidrógeno, mientras que la C se empareja siempre con la G por medio de 3 puentes de hidrógeno. 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. Por convención, la secuencia de bases de una hebra sencilla se escribe con el extremo 5'-P a la izquierda.
Estructura terciaria
Es la forma en que se organiza esta doble hélice. En Procariotas (así como en las mitocondrias y cloroplastos eucariotas) el ADN se presenta como una doble cadena (de cerca de 1 mm de longitud), circular y cerrada, que toma el nombre de cromosoma bacteriano. Esta "gigantesca" molécula circular tiene un peso de 3 X 10 9d (daltons). No posee las histonas del cromosoma eucariota, pero se ha comprobado la existencia de proteínas y poliaminas de bajo peso molecular y de iones magnesio que cumplirían su función. El cromosoma bacteriano se encuentra altamente condensado y ordenado ("supercoiled" o superenrrollado).
En virus, el ADN puede presentarse como una doble hélice cerrada, como una doble hélice abierta o simplemente como una única hebra lineal.
En los Eucariotas el ADN se encuentra localizado principalmente en el núcleo, apareciendo el superenrrollamiento (trenzamiento de la trenza) y la asociación con proteínas histónicas y no histónicas. El ADN se enrolla (dos vueltas) alrededor de un octeto de proteínas histónicas formando un nucleosoma, estos quedan separados por una secuencia de ADN de hasta 80 pares de bases, formando un "collar de perlas" o más correctamente denominado fibra de cromatina, siendo la estructura propia del núcleo interfásico, que no ha entrado en división. Este collar de nucleosomas vuelve a enrollarse y cada 6 nucleosomas constituyen un "paso de rosca" por medio de histoma H1 formando estructuras del tipo solenoide.
En el ciclo mitótico de las células eucariotas la cromatina se enrrolla formando cromosomas, que son complejas asociaciones de ADN y proteínas .
Tipos de moléculas de DNA
Los ácidos nucleicos pueden adoptar diferentes estructuras según factores tales como humedad, identidad de los iones presentes, así como la secuencia de bases.
DNA-B
Estudios por difracción de rayos-X han mostrado que la presencia de iones alcalinos como el Na+ y una humedad relativa del 92 % promueve que las moléculas de DNA adopten la llamada conformación B, conformación considerada como nativa ya el patrón de rayos-X es muy parecido al que fue encontrado en cabezas de espermatozoides de esperma de salmón .
La molécula de ADN (ácido desoxirribonucleico) es la portadora de toda la información genética que pasa de una generación a la siguiente, y contiene todas las instrucciones necesarias para la formación de un organismo nuevo así como para el control de todas las actividades de las células durante el tiempo de vida del organismo. Está presente en todos los seres vivos, desde virus y bacterias hasta plantas y animales.
En los organismos superiores el ADN es único e invariable, a lo largo de toda la vida, para cada individuo de cada especie. Esta característica es lo que se conoce como "huella genética", y es la base de los estudios de identificación de individuos. Salvo unas pocas excepciones (glóbulos rojos en mamíferos, por ejemplo), todas las células de un organismo vivo tienen ADN. Gracias a ello es posible extraerlo a partir de cualquier muestra biológica.
Estructura ADN
Las cuatro bases nitrogenadas del ADN se encuentran distribuidas a lo largo de la "columna vertebral" que conforman los azúcares con el ácido fosfórico en un orden particular, (la secuencia del ADN). La adenina (A) se empareja con la timina (T) mientras que la citosina (C) lo hace con la guanina.
La estructura primaria del ADN está determinada por esta secuencia de bases ordenadas sobre la "columna" formada por los nucleósidos: azucar + fosfato. Este orden es en realidad lo que se transmite de generación en generación (herencia).
Estructura secundaria
Es el modelo postulado por Watson y Crick: la doble hélice, las dos hebras de ADN se matienen unidas por los puentes hidrógenos entre las bases. Los pares de bases están formados siempre por una purina y una pirimidina, de forma que ambas cadenas están siempre equidistantes, a unos 11 Å una de la otra. Los pares de bases adoptan una disposición helicoidal en el núcleo central de la molécula, ya que presentan una rotación de 36º con respecto al par adyacente, de forma que hay 10 pares de bases por cada vuelta de la hélice. La A se empareja siempre con la T mediante dos puentes de hidrógeno, mientras que la C se empareja siempre con la G por medio de 3 puentes de hidrógeno. 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. Por convención, la secuencia de bases de una hebra sencilla se escribe con el extremo 5'-P a la izquierda.
Estructura terciaria
Es la forma en que se organiza esta doble hélice. En Procariotas (así como en las mitocondrias y cloroplastos eucariotas) el ADN se presenta como una doble cadena (de cerca de 1 mm de longitud), circular y cerrada, que toma el nombre de cromosoma bacteriano. Esta "gigantesca" molécula circular tiene un peso de 3 X 10 9d (daltons). No posee las histonas del cromosoma eucariota, pero se ha comprobado la existencia de proteínas y poliaminas de bajo peso molecular y de iones magnesio que cumplirían su función. El cromosoma bacteriano se encuentra altamente condensado y ordenado ("supercoiled" o superenrrollado).
En virus, el ADN puede presentarse como una doble hélice cerrada, como una doble hélice abierta o simplemente como una única hebra lineal.
En los Eucariotas el ADN se encuentra localizado principalmente en el núcleo, apareciendo el superenrrollamiento (trenzamiento de la trenza) y la asociación con proteínas histónicas y no histónicas. El ADN se enrolla (dos vueltas) alrededor de un octeto de proteínas histónicas formando un nucleosoma, estos quedan separados por una secuencia de ADN de hasta 80 pares de bases, formando un "collar de perlas" o más correctamente denominado fibra de cromatina, siendo la estructura propia del núcleo interfásico, que no ha entrado en división. Este collar de nucleosomas vuelve a enrollarse y cada 6 nucleosomas constituyen un "paso de rosca" por medio de histoma H1 formando estructuras del tipo solenoide.
En el ciclo mitótico de las células eucariotas la cromatina se enrrolla formando cromosomas, que son complejas asociaciones de ADN y proteínas .
Tipos de moléculas de DNA
Los ácidos nucleicos pueden adoptar diferentes estructuras según factores tales como humedad, identidad de los iones presentes, así como la secuencia de bases.
DNA-B
Estudios por difracción de rayos-X han mostrado que la presencia de iones alcalinos como el Na+ y una humedad relativa del 92 % promueve que las moléculas de DNA adopten la llamada conformación B, conformación considerada como nativa ya el patrón de rayos-X es muy parecido al que fue encontrado en cabezas de espermatozoides de esperma de salmón .
Características:
· Está constituido por dos hebras polinucleotídicas que se enrollan alrededor de un eje común formando una hélice de aproximadamente 20 A de diámetro que gira hacia la derecha. Las cadenas se extienden en direcciones opuestas y se encuentran enrolladas de manera que no pueden separarse sin que sea desenrollada la hélice (enrollamiento plectonémico). Las bases se encuentran hacia el interior de la hélice mientras que las cadenas de azúcar-fosfato se encuentran hacia el exterior con el fin de minimizar las repulsiones entre grupos fosfatos cargados.
· Los planos de las bases son perpendiculares al eje de la hélice. Cada base está unida a la de la hebra opuesta por enlaces de hidrógeno (apareamiento de bases complementarias)
· La hélice del DNA-B ideal posee un 10 pares de bases (bp) por vuelta, o sea, un giro helicoidal de 36 grados por bp. Las bases aromáticas tienen espesores de van der Waals de 3.4 A y estan parcialmente apiladas una sobre otra (apilamiento de bases), por lo que la hélice presenta un paso de rosca (elevación por vuelta) de 34 A.
La estructura de Watson-Crick solo admite dos conformaciones posibles para el apareamiento de bases, la adenina (A) con la timina (T) y viceversa y la guanina (G) con la citosina (C) y viceversa, estos son conocidos como pares de bases Watson-Crick. Estos pares de bases son intercambiables entre si dentro de la helice sin cambiar los atomos del carbono 1 del esqueleto azúcar-fosfato. Igual la hélice permanece inalterada cuando se intercambian los integrantes de un par de bases Watson-Crick. Por el contrario, cualquier otra combinación de bases distorsionaría la doble hélice ya que la formación de un par de bases distinto a los de Watson-Crick requeriría un reordenamiento importante de la cadena azúcar-fosfato.
La molécula de DNA- B presenta dos surcos, uno mayor y uno menor. La diferencia entre ambos surcos esta dada por dos razones:
· El borde superior de cada par de bases es estructuralmente distinto al borde inferior.
· Los residuos de desoxirribosa son asimétricos.
Desviaciones del modelo Watson-Crick del DNA-B auténtico
A finales de los anos 70 el estudio de oligonucleótidos de estructuras bien definidas cristalizados y visualizados mediante rayos X permitió un estudio mas detallado de estas moléculas. El dodecámero autocomplementario CGCGAATTCGCG, oligonucleótido sometido a estudio, cristaliza en la conformación B.
Esta molécula presenta una elevación media por residuo de 3,4 A y 10.1 bp por vuelta (un giro helicoidal de 35,6 grados por bp) que es casi lo mismo que lo observado para el DNA-B ideal. No obstante, los residuos individuales se apartan de esta conformación media de una forma que parece ser dependiente de la secuencia.
Por ejemplo, en este dodecámero, el giro helicoidal por par de bases oscila entre 28 y 42°. Cada par de bases se desvía de su conformación ideal debido a deformaciones como el giro de helice (rotación de las bases apareadas en sentidos opuestos alrededor del eje mayor) y el balanceo del par de bases (inclinación del par de bases como un todo con respecto a su eje mayor).
Estudios recientes de otros oligómeros han mostrado que la estructura del DNA es sorprendentemente irregular y que depende de la secuencia. Este fenómeno es particularmente importante para la unión a secuencias específicas del DNA de determinadas proteínas relacionadas con el procesamiento de la información genética.
DNA-C
Existe otra estructura llamada DNA-C que se produce a partir del DNA-B en presencia de soluciones de sales concentradas y etilén glicol (sal de litio y 6 % de humedad relativa). Esta forma presenta un giro de la hélice por bp de 38.6 º por lo que exhibe 9.33 bp por vuelta. Presenta una elevación por bp de 3.32 A siendo el paso de rosca de aproximadamente 31 A. El diámetro de esta hélice es de aproximadamente 19 A.
DNA-A
Cuando la humedad relativa se reduce al 75 % el DNA-B sufre un cambio conformacional reversible hacia la llamada forma A. Estudios de fibras por rayos X han mostrado que la hélice del DNA-A, arrollada también hacia la derecha, es más ancha y más aplastada que la del DNA-B. El DNA-A posee 11 bp por vuelta y un paso de rosca de 28 A. Los pares de bases se encuentran inclinados 20° con respecto al eje de la hélice lo que provoca que el surco mayor sea profundo y el surco menor sea muy poco profundo. Al igual que el DNA-B estas moléculas muestran una variabilidad conformacional dependiente de cada secuencia. No se ha demostrado que exista el DNA-A in vivo sin embargo observaciones experimentales sugieren que ciertos segmentos de DNA asumen normalmente la conformación A. In vitro, se ha observado que las proteínas pequeñas de esporas solubles en acido (SASPs) de bacterias Gram-positivas inducen al DNA-B a adoptar la conformación A.
DNA-Z
Unos 25 años después del descubrimiento de la estructura del DNA por Watson y Crick, el análisis de la estructura cristalina de d(CGCGCG) reveló una doble hélice levógira. Esta estructura fue denominada DNA-Z, posee 12 bp por vuelta y un paso de rosca de 45 A, y a diferencia del DNA-A un surco menor muy profundo y un surco mayor casi imperceptible.
En el DNA-Z los pares de bases se encuentran desplazados 180° con respecto a los del DNA-B. Como consecuencia la unidad repetitiva en este caso es un dinucleótido d(XpYp) y no un nucleótido como en las otras hélices, donde X es un residuo de purina y Y es un residuo de pirimidina.
Esta alternancia de purinas y pirimidinas esta dada por la conformación que adoptan estas bases con respecto al azúcar en la estructura (purinas en posición sin y pirimidinas en posición trans. Esto provoca que el recorrido del esqueleto azúcar-fosfato sea zigzagueante, de ahí el nombre de DNA-Z.
Estudios por difracción de fibras han demostrado que los polinucleótidos complementarios con purinas y pirimidinas alternantes tales como poli d(GC), poli d(AT) y poli d(GT), adoptan la conformación de DNA-Z a elevadas concentraciones de sales. Una alta concentración de sales estabiliza el DNA-Z con respecto al DNA-B ya que minimiza las repulsiones electrostáticas de los grupos fosfatos de hebras opuestas, que están mucho más cercanos en la conformación Z que en la B (8 A en DNA-Z contra 12 A en DNA-B).
La metilación de la citosina en C(5), modificación biológica común, también promueve la formación de DNA-Z debido a que un grupo hidrofóbico en esta posición esta menos expuesto al solvente que en el DNA-B.
La existencia de DNA-Z in vivo ha sido difícil de probar, sobre todo porque no se puede demostrar que la utilización de una sonda para DNA-Z (un anticuerpo por ejemplo), no podría por sí misma inducir al DNA-B a adoptar la forma Z. Se ha propuesto que en circunstancias apropiadas la conversión reversible de secuencias específicas de DNA-B en Z pudiera actuar como interruptor regulando la expresión genética.
Propiedades
El ADN es un largo polímero formado por unidades repetitivas, los nucleótidos. Una doble cadena de ADN mide de 22 a 26 Ångströms (2,2 a 2,6 nanómetros) de ancho, y una unidad (un nucleótido) mide 3,3 Å (0,33 nm) de largo. Aunque cada unidad individual que se repite es muy pequeña, los polímeros de ADN pueden ser moléculas enormes que contienen millones de nucleótidos. Por ejemplo, el cromosoma humano más largo, el cromosoma número 1, tiene aproximadamente 220 millones de pares de bases.
En los organismos vivos, el ADN no suele existir como una molécula individual, sino como una pareja de moléculas estrechamente asociadas. Las dos cadenas de ADN se enroscan sobre sí mismas formando una especie de escalera de caracol, denominada doble hélice.
El modelo de estructura en doble hélice fue propuesto en 1953 por James Watson y Francis Crick (el artículo Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid fue publicado el 25 de abril de 1953 en Nature).El éxito de éste modelo radicaba en su consistencia con las propiedades físicas y químicas del ADN.
El estudio mostraba además que la complementariedad de bases podía ser relevante en su replicación, y también la importancia de la secuencia de bases como portador de información genética. Cada unidad que se repite, el nucleótido, contiene un segmento de la estructura de soporte (azúcar + fosfato), que mantiene la cadena unida, y una base, que interacciona con la otra cadena de ADN en la hélice.
En general, una base ligada a un azúcar se denomina nucleósido y una base ligada a un azúcar y a uno o más grupos fosfatos recibe el nombre de nucleótido. Cuando muchos nucleótidos se encuentran unidos, como ocurre en el ADN, el polímero resultante se denomina polinucleótido.
Componentes
Estructura de soporte: La estructura de soporte de una hebra de ADN está formada por unidades alternas de grupos fosfato y azúcar.
Ácido fosfórico: Su fórmula química es H3PO4. Cada nucleótido puede contener uno (monofosfato: AMP), dos (difosfato: ADP) o tres (trifosfato: ATP) grupos de ácido fosfórico.
Desoxirribosa: Es un monosacárido de 5 átomos de carbono (una pentosa) derivado de la ribosa, que forma parte de la estructura de nucleótidos del ADN. Su fórmula es C5H10O4. Una de las principales diferencias entre el ADN y el ARN es el azúcar, pues en el ARN la 2-desoxirribosa del ADN es reemplazada por una pentosa alternativa, la ribosa. Las moléculas de azúcar se unen entre sí a través de grupos fosfato, que forman enlaces fosfodiéster entre los átomos de carbono tercero (3′, «tres prima») y quinto (5′, «cinco prima») de dos anillos adyacentes de azúcar. La formación de enlaces asimétricos implica que cada hebra de ADN tiene una dirección. En una doble hélice, la dirección de los nucleótidos en una hebra (3′ → 5′) es opuesta a la dirección en la otra hebra (5′ → 3′). Esta organización de las hebras de ADN se denomina antiparalela; son cadenas paralelas, pero con direcciones opuestas. De la misma manera, los extremos asimétricos de las hebras de ADN se denominan extremo 5′ («cinco prima») y extremo 3′ («tres prima») respectivamente.
Bases nitrogenadas: Las cuatro bases nitrogenadas esenciales que se encuentran en el ADN son la adenina (abreviado A), citosina (C), guanina (G) y timina (T). Cada una de estas cuatro bases está unida al armazón de azúcar-fosfato a través del azúcar para formar el nucleótido completo (base-azúcar-fosfato). Las bases se clasifican en dos grupos: adenina y guanina son compuestos heterocíclicos de cinco y seis miembros unidos denominados purinas, mientras que citosina y timina son anillos de seis miembros denominados pirimidinas.[9] En los ácidos nucléicos existe una quinta base pirimidínica, denominada uracilo (U), que normalmente ocupa el lugar de la timina en el ARN y difiere de la timina porque le falta un grupo metilo en su anillo. El uracilo no se encuentra habitualmente en el ADN, sólo aparece raramente como un producto residual de la degradación de la citosina.
Timina: En el código genético se representa con la letra T. Forma el nucleósido timidina (dThd) y el nucleótido timidilato (dTMP). En el ADN, la timina siempre se empareja con la adenina de la cadena complementaria mediante 2 puentes de hidrógeno, T=A. La timina es una base orgánica nitrogenada de fórmula C5H6N2O2 y es un compuesto cíclico derivado de la pirimidina (es una base pirimidínica).
Adenina: En el código genético se representa con la letra A. En el ADN siempre se empareja con la timina de la cadena complementaria, A=T. Es un compuesto orgánico nitrogenado de fórmula C5H5N5. Es un derivado de la purina (es una base púrica) en la que un hidrógeno ha sido sustituido por un grupo amino (-NH2). La adenina, junto con la timina, fue descubierta en 1885 por el médico alemán Albrecht Kossel.
Guanina: En el código genético se representa con la letra G. La guanina siempre se empareja en el ADN con la citosina de la cadena complementaria mediante tres enlaces de hidrógeno, G≡C. Como la adenina, es una base púrica.
Citosina: En el código genético se representa con la letra C. Es un derivado pirimidínico, con un anillo aromático y un grupo amino en posición 4 y un grupo cetónico en posición 2. Su fórmula química es C4H5N3O y su masa molecular es de 111,10 unidades de masa atómica. La citosina fue descubierta en 1894 cuando fue aislada en tejido del timo de carnero. La citosina siempre se empareja en el ADN con la guanina de la cadena complementaria, C≡G. Se estima que el genoma humano haploide tiene alrededor de 3.000 millones de pares de bases. Para indicar el tamaño de las moléculas de ADN se indica el número de pares de bases, y como derivados hay dos unidades de medida muy utilizadas, la kilobase (kb) que equivale a 1.000 pares de bases, y la megabase (Mb) que equivale a un millón de pares de bases.
Apareamiento de bases
La dóble hélice de ADN se mantiene estable mediante la formación de puentes de hidrógeno entre las bases asociadas a cada una de las dos hebras. Los nucleótidos de cada una de las dos cadenas que forman el ADN establecen una asociación específica mediante puentes de hidrógeno con los correspondientes de la otra cadena.
Cada tipo de base en una hebra forma un enlace únicamente con un tipo de base en la otra hebra, lo que se denomina "complementariedad de las bases". Según esto, las purinas forman puentes de hidrógeno con las pirimidinas, de forma que A se enlaza sólo con T, y C sólo con G.
La organización de dos nucleótidos apareados a lo largo de la doble hélice se denomina apareamiento de bases. Este emparejamiento corresponde a la observación ya realizada por Erwin Chargaff (1905-2002), que mostró que la cantidad de adenina era muy similar a la cantidad de timina, y que la cantidad de citosina era igual a la cantidad de guanina en el ADN.
Esta observación permitió establecer la hipótesis de que una purina siempre mostraba afinidad con una pirimidina. La doble hélice se estabiliza además por el efecto hidrofóbico y el apilamiento que no están influenciados por la secuencia de bases del ADN. Como los puentes de hidrógeno no son enlaces covalentes, pueden romperse y formarse de nuevo de forma relativamente sencilla.
Por esta razón las dos hebras de la doble hélice pueden separarse como una cremallera, bien por fuerza mecánica o alta temperatura. Como resultado de esta complementariedad, toda la información contenida en la secuencia de doble hebra de la hélice de ADN está duplicada en cada hebra, lo cual es fundamental durante el proceso de replicación del ADN. En efecto, esta interacción reversible y específica entre pares de bases complementarias es crítica para todas las funciones del ADN en los organismos vivos.
Los dos tipos de pares de bases forman un número diferente de pares de hidrógeno: AT forman dos puentes de hidrógeno, y GC forman tres puentes de hidrógeno (ver imágenes a la izquierda). El par de bases GC es por tanto más fuerte que el par de bases AT. Como consecuencia, tanto el porcentaje de pares de bases GC como la longitud total de la doble hélice de ADN determinan la fuerza de la asociación entre las dos hebras de ADN.
Dobles hélices largas de ADN con alto contenido en GC tienen hebras que interaccionan más fuerte que dobles hélices cortas con alto contenido en AT. En biología, partes de la doble hélice de ADN que necesitan separarse fácilmente, como la TATAAT Pribnow box en algunos promotores, tienden a tener un alto contenido en AT, lo que permite que las hebras se separen más fácilmente.
En el laboratorio, la fuerza de esta interacción puede medirse, buscando la temperatura requerida para romper los puentes de hidrógeno, la temperatura de fusión (también denominado valor Tm, del inglés melting temperature). Cuando todas las pares de bases en una doble hélice se funden, las hebras se separan en solución en dos hebras completamente independientes. Estas moléculas de ADN de hebra simple no tienen una única forma común, sino que algunas conformaciones son más estables que otras.
Sense y antisense
Una secuencia de ADN se denomina sense (en español, sentido) si su secuencia es la misma que la secuecia de un ARN mensajero que se traduce en una proteína. La secuencia de la hebra de ADN complementaria se denomina antisense (antisentido). En diferentes zonas de una hebra de ADN pueden existir tanto secuencias sense como antisense (es decir, ambas hebras contienen secuencias sense y antisense). Tanto en procariotas como en eucariotas se producen ARNs con secuencias antisense, pero la función de esos ARNs no está completamente clara. Se ha propuesto que los ARNs antisense están implicados en la regulación de la expresión génica mediante apareamiento ARN-ARN.
En unas pocas secuencias de ADN en procariotas y eucariotas (este hecho es más frecuente en plásmidos y virus), la distinción entre hebras sense y antisense es más difusa, debido a que tienen genes superpuestos. En estos casos, algunas secuencias de ADN tienen una función doble, codificando una proteína cuando se lee a lo largo de una hebra, y una segunda proteína cuando se lee en la dirección contraria a lo largo de la otra hebra. En bacterias, esta superposición puede estar involucrada en la regulación de la transcripción del gen, mientras que en virus, los genes superpuestos aumentan la cantidad de información que puede codificarse en el diminuto genoma viral.
Hendiduras mayor y menor
La doble hélice es una espiral que gira a mano derecha. Cuando las dos hebras de ADN se enrollan una alrededor de la otra, dejan huecos entre cada juego de la estructura de soporte, dejando expuestos los laterales de las bases internas. Hay dos tipos de hendiduras alrededor de la superficie de la doble hélice: una de ellas, la hendidura mayor, tiene 22 Å de ancho, y la otra, la hendidura menor, tiene 12 Å de ancho.
La estrechez de la hendidura menor implica que los extremos de las bases son más accesibles en la hendidura mayor. Como consecuencia, proteínas como los factores de transcripción que pueden unirse a secuencias específicas en el ADN de doble hebra, frecuentemente contactan con los laterales de las bases expuestos en la hendidura mayor.
Superenrollamiento (supercoiling))
El ADN puede retorcerse como una cuerda en un proceso que se denomina superenrollamiento del ADN. Cuando el ADN está en un estado "relajado", una hebra normalmente gira alrededor del eje de la doble hélice una vez cada 10.4 pares de bases, pero si el ADN está retorcido las hebras pueden estar unidas bien más estrechamente o más relajadamente.
Si el ADN está retorcido en la dirección de la hélice, éste es un superenrollamiento positivo, y las bases se mantienen juntas de forma más estrecha. Si el ADN se retuerce en la dirección opuesta, éste es un superenrollamiento negativo, y las bases se alejan. En la Naturaleza, la mayor parte del ADN tiene un ligero superenrollamiento negativo que es producido por enzimas denominadas topoisomerasas. Estas enzimas también son necesarias para liberar las fuerzas de torsión introducidas en las hebras de ADN durante procesos como la transcripción y la replicación.
Estructuras en cuádruplex
En los extremos de los cromosomas lineales existen regiones especializadas de ADN denominadas telómeros. La función principal de estas regiones es permitir a la célula replicar los extremos cromosómicos utilizando la enzima telomerasa, puesto que las enzimas que replican el resto del ADN no pueden copiar los extremos 3' de los cromosomas.
Estas terminaciones cromosómicas especializadas también protegen los extremos del ADN, y previenen que los sistemas de reparación del ADN en la célula los procesen como ADN dañado que debe ser corregido. En las células humanas, los telómeros son largas zonas de ADN de hebra sencilla que contienen algunos miles de repeticiones de una única secuencia TTAGGG.
Estas secuencias ricas en guanina pueden estabilizar los extremos cromosómicos mediante la formación de estructuras de juegos apilados de unidades de cuatro bases, en lugar de los pares de bases encontrados normalmente en otras estructuras de ADN. En este caso, cuatro bases guanina forman unidades con superficie plana que se apilan una sobre otra, para formar una estructura cuádruplex-G estable.
Estas estructuras se estabilizan formando puentes de hidrógeno entre los extremos de las bases y la quelatación de un metal iónico en el centro de cada unidad de cuatro bases. También se pueden formar otras estructuras, con el juego central de cuatro bases procedente de bien una hebra sencilla plegada alrededor de las bases, o bien de varias hebras paralelas diferentes, de forma que cada una contribuye una base a la estructura central.
Además de estas estructuras apiladas, los telómeros también forman largas estructuras en lazo, denominadas lazos teloméricos o lazos-T (T-loops en inglés). En este caso, las hebras simples de ADN se enroscan sobre sí mismas en un amplio círculo estabilizado por proteínas que se unen a telómeros.
En el extremo del lazo-T, el ADN telomérico de hebra sencilla se sujeta a una región de ADN de doble hebra porque la hebra de ADN telomérico altera la doble hélice y se aparea a una de las dos hebras. Esta estructura de triple hebra se denomina lazo de desplazamiento o lazo-D (D-loop).
· Está constituido por dos hebras polinucleotídicas que se enrollan alrededor de un eje común formando una hélice de aproximadamente 20 A de diámetro que gira hacia la derecha. Las cadenas se extienden en direcciones opuestas y se encuentran enrolladas de manera que no pueden separarse sin que sea desenrollada la hélice (enrollamiento plectonémico). Las bases se encuentran hacia el interior de la hélice mientras que las cadenas de azúcar-fosfato se encuentran hacia el exterior con el fin de minimizar las repulsiones entre grupos fosfatos cargados.
· Los planos de las bases son perpendiculares al eje de la hélice. Cada base está unida a la de la hebra opuesta por enlaces de hidrógeno (apareamiento de bases complementarias)
· La hélice del DNA-B ideal posee un 10 pares de bases (bp) por vuelta, o sea, un giro helicoidal de 36 grados por bp. Las bases aromáticas tienen espesores de van der Waals de 3.4 A y estan parcialmente apiladas una sobre otra (apilamiento de bases), por lo que la hélice presenta un paso de rosca (elevación por vuelta) de 34 A.
La estructura de Watson-Crick solo admite dos conformaciones posibles para el apareamiento de bases, la adenina (A) con la timina (T) y viceversa y la guanina (G) con la citosina (C) y viceversa, estos son conocidos como pares de bases Watson-Crick. Estos pares de bases son intercambiables entre si dentro de la helice sin cambiar los atomos del carbono 1 del esqueleto azúcar-fosfato. Igual la hélice permanece inalterada cuando se intercambian los integrantes de un par de bases Watson-Crick. Por el contrario, cualquier otra combinación de bases distorsionaría la doble hélice ya que la formación de un par de bases distinto a los de Watson-Crick requeriría un reordenamiento importante de la cadena azúcar-fosfato.
La molécula de DNA- B presenta dos surcos, uno mayor y uno menor. La diferencia entre ambos surcos esta dada por dos razones:
· El borde superior de cada par de bases es estructuralmente distinto al borde inferior.
· Los residuos de desoxirribosa son asimétricos.
Desviaciones del modelo Watson-Crick del DNA-B auténtico
A finales de los anos 70 el estudio de oligonucleótidos de estructuras bien definidas cristalizados y visualizados mediante rayos X permitió un estudio mas detallado de estas moléculas. El dodecámero autocomplementario CGCGAATTCGCG, oligonucleótido sometido a estudio, cristaliza en la conformación B.
Esta molécula presenta una elevación media por residuo de 3,4 A y 10.1 bp por vuelta (un giro helicoidal de 35,6 grados por bp) que es casi lo mismo que lo observado para el DNA-B ideal. No obstante, los residuos individuales se apartan de esta conformación media de una forma que parece ser dependiente de la secuencia.
Por ejemplo, en este dodecámero, el giro helicoidal por par de bases oscila entre 28 y 42°. Cada par de bases se desvía de su conformación ideal debido a deformaciones como el giro de helice (rotación de las bases apareadas en sentidos opuestos alrededor del eje mayor) y el balanceo del par de bases (inclinación del par de bases como un todo con respecto a su eje mayor).
Estudios recientes de otros oligómeros han mostrado que la estructura del DNA es sorprendentemente irregular y que depende de la secuencia. Este fenómeno es particularmente importante para la unión a secuencias específicas del DNA de determinadas proteínas relacionadas con el procesamiento de la información genética.
DNA-C
Existe otra estructura llamada DNA-C que se produce a partir del DNA-B en presencia de soluciones de sales concentradas y etilén glicol (sal de litio y 6 % de humedad relativa). Esta forma presenta un giro de la hélice por bp de 38.6 º por lo que exhibe 9.33 bp por vuelta. Presenta una elevación por bp de 3.32 A siendo el paso de rosca de aproximadamente 31 A. El diámetro de esta hélice es de aproximadamente 19 A.
DNA-A
Cuando la humedad relativa se reduce al 75 % el DNA-B sufre un cambio conformacional reversible hacia la llamada forma A. Estudios de fibras por rayos X han mostrado que la hélice del DNA-A, arrollada también hacia la derecha, es más ancha y más aplastada que la del DNA-B. El DNA-A posee 11 bp por vuelta y un paso de rosca de 28 A. Los pares de bases se encuentran inclinados 20° con respecto al eje de la hélice lo que provoca que el surco mayor sea profundo y el surco menor sea muy poco profundo. Al igual que el DNA-B estas moléculas muestran una variabilidad conformacional dependiente de cada secuencia. No se ha demostrado que exista el DNA-A in vivo sin embargo observaciones experimentales sugieren que ciertos segmentos de DNA asumen normalmente la conformación A. In vitro, se ha observado que las proteínas pequeñas de esporas solubles en acido (SASPs) de bacterias Gram-positivas inducen al DNA-B a adoptar la conformación A.
DNA-Z
Unos 25 años después del descubrimiento de la estructura del DNA por Watson y Crick, el análisis de la estructura cristalina de d(CGCGCG) reveló una doble hélice levógira. Esta estructura fue denominada DNA-Z, posee 12 bp por vuelta y un paso de rosca de 45 A, y a diferencia del DNA-A un surco menor muy profundo y un surco mayor casi imperceptible.
En el DNA-Z los pares de bases se encuentran desplazados 180° con respecto a los del DNA-B. Como consecuencia la unidad repetitiva en este caso es un dinucleótido d(XpYp) y no un nucleótido como en las otras hélices, donde X es un residuo de purina y Y es un residuo de pirimidina.
Esta alternancia de purinas y pirimidinas esta dada por la conformación que adoptan estas bases con respecto al azúcar en la estructura (purinas en posición sin y pirimidinas en posición trans. Esto provoca que el recorrido del esqueleto azúcar-fosfato sea zigzagueante, de ahí el nombre de DNA-Z.
Estudios por difracción de fibras han demostrado que los polinucleótidos complementarios con purinas y pirimidinas alternantes tales como poli d(GC), poli d(AT) y poli d(GT), adoptan la conformación de DNA-Z a elevadas concentraciones de sales. Una alta concentración de sales estabiliza el DNA-Z con respecto al DNA-B ya que minimiza las repulsiones electrostáticas de los grupos fosfatos de hebras opuestas, que están mucho más cercanos en la conformación Z que en la B (8 A en DNA-Z contra 12 A en DNA-B).
La metilación de la citosina en C(5), modificación biológica común, también promueve la formación de DNA-Z debido a que un grupo hidrofóbico en esta posición esta menos expuesto al solvente que en el DNA-B.
La existencia de DNA-Z in vivo ha sido difícil de probar, sobre todo porque no se puede demostrar que la utilización de una sonda para DNA-Z (un anticuerpo por ejemplo), no podría por sí misma inducir al DNA-B a adoptar la forma Z. Se ha propuesto que en circunstancias apropiadas la conversión reversible de secuencias específicas de DNA-B en Z pudiera actuar como interruptor regulando la expresión genética.
Propiedades
El ADN es un largo polímero formado por unidades repetitivas, los nucleótidos. Una doble cadena de ADN mide de 22 a 26 Ångströms (2,2 a 2,6 nanómetros) de ancho, y una unidad (un nucleótido) mide 3,3 Å (0,33 nm) de largo. Aunque cada unidad individual que se repite es muy pequeña, los polímeros de ADN pueden ser moléculas enormes que contienen millones de nucleótidos. Por ejemplo, el cromosoma humano más largo, el cromosoma número 1, tiene aproximadamente 220 millones de pares de bases.
En los organismos vivos, el ADN no suele existir como una molécula individual, sino como una pareja de moléculas estrechamente asociadas. Las dos cadenas de ADN se enroscan sobre sí mismas formando una especie de escalera de caracol, denominada doble hélice.
El modelo de estructura en doble hélice fue propuesto en 1953 por James Watson y Francis Crick (el artículo Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid fue publicado el 25 de abril de 1953 en Nature).El éxito de éste modelo radicaba en su consistencia con las propiedades físicas y químicas del ADN.
El estudio mostraba además que la complementariedad de bases podía ser relevante en su replicación, y también la importancia de la secuencia de bases como portador de información genética. Cada unidad que se repite, el nucleótido, contiene un segmento de la estructura de soporte (azúcar + fosfato), que mantiene la cadena unida, y una base, que interacciona con la otra cadena de ADN en la hélice.
En general, una base ligada a un azúcar se denomina nucleósido y una base ligada a un azúcar y a uno o más grupos fosfatos recibe el nombre de nucleótido. Cuando muchos nucleótidos se encuentran unidos, como ocurre en el ADN, el polímero resultante se denomina polinucleótido.
Componentes
Estructura de soporte: La estructura de soporte de una hebra de ADN está formada por unidades alternas de grupos fosfato y azúcar.
Ácido fosfórico: Su fórmula química es H3PO4. Cada nucleótido puede contener uno (monofosfato: AMP), dos (difosfato: ADP) o tres (trifosfato: ATP) grupos de ácido fosfórico.
Desoxirribosa: Es un monosacárido de 5 átomos de carbono (una pentosa) derivado de la ribosa, que forma parte de la estructura de nucleótidos del ADN. Su fórmula es C5H10O4. Una de las principales diferencias entre el ADN y el ARN es el azúcar, pues en el ARN la 2-desoxirribosa del ADN es reemplazada por una pentosa alternativa, la ribosa. Las moléculas de azúcar se unen entre sí a través de grupos fosfato, que forman enlaces fosfodiéster entre los átomos de carbono tercero (3′, «tres prima») y quinto (5′, «cinco prima») de dos anillos adyacentes de azúcar. La formación de enlaces asimétricos implica que cada hebra de ADN tiene una dirección. En una doble hélice, la dirección de los nucleótidos en una hebra (3′ → 5′) es opuesta a la dirección en la otra hebra (5′ → 3′). Esta organización de las hebras de ADN se denomina antiparalela; son cadenas paralelas, pero con direcciones opuestas. De la misma manera, los extremos asimétricos de las hebras de ADN se denominan extremo 5′ («cinco prima») y extremo 3′ («tres prima») respectivamente.
Bases nitrogenadas: Las cuatro bases nitrogenadas esenciales que se encuentran en el ADN son la adenina (abreviado A), citosina (C), guanina (G) y timina (T). Cada una de estas cuatro bases está unida al armazón de azúcar-fosfato a través del azúcar para formar el nucleótido completo (base-azúcar-fosfato). Las bases se clasifican en dos grupos: adenina y guanina son compuestos heterocíclicos de cinco y seis miembros unidos denominados purinas, mientras que citosina y timina son anillos de seis miembros denominados pirimidinas.[9] En los ácidos nucléicos existe una quinta base pirimidínica, denominada uracilo (U), que normalmente ocupa el lugar de la timina en el ARN y difiere de la timina porque le falta un grupo metilo en su anillo. El uracilo no se encuentra habitualmente en el ADN, sólo aparece raramente como un producto residual de la degradación de la citosina.
Timina: En el código genético se representa con la letra T. Forma el nucleósido timidina (dThd) y el nucleótido timidilato (dTMP). En el ADN, la timina siempre se empareja con la adenina de la cadena complementaria mediante 2 puentes de hidrógeno, T=A. La timina es una base orgánica nitrogenada de fórmula C5H6N2O2 y es un compuesto cíclico derivado de la pirimidina (es una base pirimidínica).
Adenina: En el código genético se representa con la letra A. En el ADN siempre se empareja con la timina de la cadena complementaria, A=T. Es un compuesto orgánico nitrogenado de fórmula C5H5N5. Es un derivado de la purina (es una base púrica) en la que un hidrógeno ha sido sustituido por un grupo amino (-NH2). La adenina, junto con la timina, fue descubierta en 1885 por el médico alemán Albrecht Kossel.
Guanina: En el código genético se representa con la letra G. La guanina siempre se empareja en el ADN con la citosina de la cadena complementaria mediante tres enlaces de hidrógeno, G≡C. Como la adenina, es una base púrica.
Citosina: En el código genético se representa con la letra C. Es un derivado pirimidínico, con un anillo aromático y un grupo amino en posición 4 y un grupo cetónico en posición 2. Su fórmula química es C4H5N3O y su masa molecular es de 111,10 unidades de masa atómica. La citosina fue descubierta en 1894 cuando fue aislada en tejido del timo de carnero. La citosina siempre se empareja en el ADN con la guanina de la cadena complementaria, C≡G. Se estima que el genoma humano haploide tiene alrededor de 3.000 millones de pares de bases. Para indicar el tamaño de las moléculas de ADN se indica el número de pares de bases, y como derivados hay dos unidades de medida muy utilizadas, la kilobase (kb) que equivale a 1.000 pares de bases, y la megabase (Mb) que equivale a un millón de pares de bases.
Apareamiento de bases
La dóble hélice de ADN se mantiene estable mediante la formación de puentes de hidrógeno entre las bases asociadas a cada una de las dos hebras. Los nucleótidos de cada una de las dos cadenas que forman el ADN establecen una asociación específica mediante puentes de hidrógeno con los correspondientes de la otra cadena.
Cada tipo de base en una hebra forma un enlace únicamente con un tipo de base en la otra hebra, lo que se denomina "complementariedad de las bases". Según esto, las purinas forman puentes de hidrógeno con las pirimidinas, de forma que A se enlaza sólo con T, y C sólo con G.
La organización de dos nucleótidos apareados a lo largo de la doble hélice se denomina apareamiento de bases. Este emparejamiento corresponde a la observación ya realizada por Erwin Chargaff (1905-2002), que mostró que la cantidad de adenina era muy similar a la cantidad de timina, y que la cantidad de citosina era igual a la cantidad de guanina en el ADN.
Esta observación permitió establecer la hipótesis de que una purina siempre mostraba afinidad con una pirimidina. La doble hélice se estabiliza además por el efecto hidrofóbico y el apilamiento que no están influenciados por la secuencia de bases del ADN. Como los puentes de hidrógeno no son enlaces covalentes, pueden romperse y formarse de nuevo de forma relativamente sencilla.
Por esta razón las dos hebras de la doble hélice pueden separarse como una cremallera, bien por fuerza mecánica o alta temperatura. Como resultado de esta complementariedad, toda la información contenida en la secuencia de doble hebra de la hélice de ADN está duplicada en cada hebra, lo cual es fundamental durante el proceso de replicación del ADN. En efecto, esta interacción reversible y específica entre pares de bases complementarias es crítica para todas las funciones del ADN en los organismos vivos.
Los dos tipos de pares de bases forman un número diferente de pares de hidrógeno: AT forman dos puentes de hidrógeno, y GC forman tres puentes de hidrógeno (ver imágenes a la izquierda). El par de bases GC es por tanto más fuerte que el par de bases AT. Como consecuencia, tanto el porcentaje de pares de bases GC como la longitud total de la doble hélice de ADN determinan la fuerza de la asociación entre las dos hebras de ADN.
Dobles hélices largas de ADN con alto contenido en GC tienen hebras que interaccionan más fuerte que dobles hélices cortas con alto contenido en AT. En biología, partes de la doble hélice de ADN que necesitan separarse fácilmente, como la TATAAT Pribnow box en algunos promotores, tienden a tener un alto contenido en AT, lo que permite que las hebras se separen más fácilmente.
En el laboratorio, la fuerza de esta interacción puede medirse, buscando la temperatura requerida para romper los puentes de hidrógeno, la temperatura de fusión (también denominado valor Tm, del inglés melting temperature). Cuando todas las pares de bases en una doble hélice se funden, las hebras se separan en solución en dos hebras completamente independientes. Estas moléculas de ADN de hebra simple no tienen una única forma común, sino que algunas conformaciones son más estables que otras.
Sense y antisense
Una secuencia de ADN se denomina sense (en español, sentido) si su secuencia es la misma que la secuecia de un ARN mensajero que se traduce en una proteína. La secuencia de la hebra de ADN complementaria se denomina antisense (antisentido). En diferentes zonas de una hebra de ADN pueden existir tanto secuencias sense como antisense (es decir, ambas hebras contienen secuencias sense y antisense). Tanto en procariotas como en eucariotas se producen ARNs con secuencias antisense, pero la función de esos ARNs no está completamente clara. Se ha propuesto que los ARNs antisense están implicados en la regulación de la expresión génica mediante apareamiento ARN-ARN.
En unas pocas secuencias de ADN en procariotas y eucariotas (este hecho es más frecuente en plásmidos y virus), la distinción entre hebras sense y antisense es más difusa, debido a que tienen genes superpuestos. En estos casos, algunas secuencias de ADN tienen una función doble, codificando una proteína cuando se lee a lo largo de una hebra, y una segunda proteína cuando se lee en la dirección contraria a lo largo de la otra hebra. En bacterias, esta superposición puede estar involucrada en la regulación de la transcripción del gen, mientras que en virus, los genes superpuestos aumentan la cantidad de información que puede codificarse en el diminuto genoma viral.
Hendiduras mayor y menor
La doble hélice es una espiral que gira a mano derecha. Cuando las dos hebras de ADN se enrollan una alrededor de la otra, dejan huecos entre cada juego de la estructura de soporte, dejando expuestos los laterales de las bases internas. Hay dos tipos de hendiduras alrededor de la superficie de la doble hélice: una de ellas, la hendidura mayor, tiene 22 Å de ancho, y la otra, la hendidura menor, tiene 12 Å de ancho.
La estrechez de la hendidura menor implica que los extremos de las bases son más accesibles en la hendidura mayor. Como consecuencia, proteínas como los factores de transcripción que pueden unirse a secuencias específicas en el ADN de doble hebra, frecuentemente contactan con los laterales de las bases expuestos en la hendidura mayor.
Superenrollamiento (supercoiling))
El ADN puede retorcerse como una cuerda en un proceso que se denomina superenrollamiento del ADN. Cuando el ADN está en un estado "relajado", una hebra normalmente gira alrededor del eje de la doble hélice una vez cada 10.4 pares de bases, pero si el ADN está retorcido las hebras pueden estar unidas bien más estrechamente o más relajadamente.
Si el ADN está retorcido en la dirección de la hélice, éste es un superenrollamiento positivo, y las bases se mantienen juntas de forma más estrecha. Si el ADN se retuerce en la dirección opuesta, éste es un superenrollamiento negativo, y las bases se alejan. En la Naturaleza, la mayor parte del ADN tiene un ligero superenrollamiento negativo que es producido por enzimas denominadas topoisomerasas. Estas enzimas también son necesarias para liberar las fuerzas de torsión introducidas en las hebras de ADN durante procesos como la transcripción y la replicación.
Estructuras en cuádruplex
En los extremos de los cromosomas lineales existen regiones especializadas de ADN denominadas telómeros. La función principal de estas regiones es permitir a la célula replicar los extremos cromosómicos utilizando la enzima telomerasa, puesto que las enzimas que replican el resto del ADN no pueden copiar los extremos 3' de los cromosomas.
Estas terminaciones cromosómicas especializadas también protegen los extremos del ADN, y previenen que los sistemas de reparación del ADN en la célula los procesen como ADN dañado que debe ser corregido. En las células humanas, los telómeros son largas zonas de ADN de hebra sencilla que contienen algunos miles de repeticiones de una única secuencia TTAGGG.
Estas secuencias ricas en guanina pueden estabilizar los extremos cromosómicos mediante la formación de estructuras de juegos apilados de unidades de cuatro bases, en lugar de los pares de bases encontrados normalmente en otras estructuras de ADN. En este caso, cuatro bases guanina forman unidades con superficie plana que se apilan una sobre otra, para formar una estructura cuádruplex-G estable.
Estas estructuras se estabilizan formando puentes de hidrógeno entre los extremos de las bases y la quelatación de un metal iónico en el centro de cada unidad de cuatro bases. También se pueden formar otras estructuras, con el juego central de cuatro bases procedente de bien una hebra sencilla plegada alrededor de las bases, o bien de varias hebras paralelas diferentes, de forma que cada una contribuye una base a la estructura central.
Además de estas estructuras apiladas, los telómeros también forman largas estructuras en lazo, denominadas lazos teloméricos o lazos-T (T-loops en inglés). En este caso, las hebras simples de ADN se enroscan sobre sí mismas en un amplio círculo estabilizado por proteínas que se unen a telómeros.
En el extremo del lazo-T, el ADN telomérico de hebra sencilla se sujeta a una región de ADN de doble hebra porque la hebra de ADN telomérico altera la doble hélice y se aparea a una de las dos hebras. Esta estructura de triple hebra se denomina lazo de desplazamiento o lazo-D (D-loop).
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