ADN: Estructura y Función, Virus: Ciclos de Replicación

Estructura del ADN

El ADN es el portador de la información genética, que será transmitida de generación en generación. Es un polímero lineal formado por nucleótidos, cuya pentosa es la desoxirribosa, y cuyas bases nitrogenadas son adenina, guanina, citosina y timina.

Estructura Primaria

Secuencia de nucleótidos encadenados. Es en estas cadenas donde se encuentra la información genética, y dado que el esqueleto es el mismo para todos, la diferencia de la información radica en la distinta secuencia de bases nitrogenadas. Esta secuencia presenta un código, que determina una información u otra, según el orden de las bases.

Estructura Secundaria

Es una estructura en doble hélice. Permite explicar el almacenamiento de la información genética y el mecanismo de duplicación del ADN. Fue postulada por Watson y Crick, basándose en la difracción de rayos X que habían realizado Franklin y Wilkins, y en la equivalencia de bases de Chargaff, según la cual la suma de adeninas más guaninas es igual a la suma de timinas más citosinas.

Es una cadena doble, dextrógira o levógira, según el tipo de ADN. Ambas cadenas son complementarias, pues la adenina y la guanina de una cadena se unen, respectivamente, a la timina y la citosina de la otra. Ambas cadenas son antiparalelas, pues el extremo 3' de una se enfrenta al extremo 5' de la homóloga.

Existen tres modelos de ADN. El ADN de tipo B es el más abundante y es el que tiene la estructura descrita por Watson y Crick.

Estructura Terciaria

Se refiere a cómo se almacena el ADN en un espacio reducido, para formar los cromosomas. Varía según se trate de organismos procariotas o eucariotas:

• En procariotas el ADN se pliega como una superhélice, generalmente en forma circular y asociada a una pequeña cantidad de proteínas. Lo mismo ocurre en orgánulos celulares como las mitocondrias y en los cloroplastos.
• En eucariotas, dado que la cantidad de ADN de cada cromosoma es muy grande, el empaquetamiento ha de ser más complejo y compacto; para ello se necesita la presencia de proteínas, como las histonas y otras proteínas de naturaleza no histónica (en los espermatozoides estas proteínas son las protaminas).

Los Virus

Los virus son formas no celulares con material genético capaces de reproducirse en el interior de células vivas. Son parásitos intracelulares obligados, ya que no tienen metabolismo propio, por lo que utilizan el de la célula a la que parasitan.

Estructura y Composición

Los virus presentan ADN o ARN, que pueden ser monocatenarios o bicatenarios. La partícula vírica completa se llama virión.

El material genético del virión está siempre rodeado de una estructura proteica que se llama cápsida. Está compuesta por una sola o pocas clases de proteínas, que forman las subunidades estructurales o protómeros. Varios protómeros pueden asociarse entre sí para formar unidades morfológicas o capsómeros.

Ciclos de Multiplicación de los Virus

Ciclo Lítico

En el ciclo lítico, un virus infecta una célula, se reproduce y termina usando al huésped (es decir, matándolo). Estos virus se denominan virulentos, y, normalmente, es el ciclo de reproducción de los bacteriófagos y de los virus animales. Se puede resumir en las etapas siguientes:

• Adsorción y fijación del virión a receptores específicos de la célula huésped para empezar la infección.
• Penetración del ácido nucleico del virus en la célula y degradación del ADN de la célula.
• Replicación del ácido nucleico del virus, utilizando la maquinaria de la célula huésped.
• Transcripción y síntesis de proteínas de la cubierta.
• Ensamblaje de las unidades estructurales y empaquetamiento del ácido nucleico en las cápsidas.
• Lisis de la bacteria y liberación de los viriones maduros al exterior de la célula.

Ciclo Lisogénico

Algunos virus, cuando invaden una célula, no la destruyen, sino que su ADN se integra en el ADN de la célula huésped y se replica y se transmite con él durante sucesivas generaciones. En determinadas condiciones, el ADN vírico se activa, se separa del cromosoma que le alberga e inicia un ciclo lítico. Los casos más estudiados son los virus (fagos) transportados por bacterias o bacteriófagos. El genoma vírico integrado en el de la bacteria se llama provirus o profago. Las bacterias capaces de establecer esta relación se denominan lisogénicas, y los bacteriófagos, fagos atemperados.

Entre los virus que presentan este tipo de ciclo se encuentran los retrovirus. El nombre se debe a que son virus con ARN, que por acción de su transcriptasa inversa hacen que se sintetice un ADN intermediario, mediante el cual se produce la replicación.