Estructura del ADN: Modelo Watson-Crick, Condensación y Desnaturalización

El Modelo de Watson y Crick: La Doble Hélice del ADN

El modelo de **Watson y Crick** describe la estructura del ADN, fundamental para la transmisión de la información genética. Este modelo propone que:

• El **ADN** está formado por dos cadenas de **polinucleótidos**, formando una **doble hélice** de 2 nm de diámetro. El enrollamiento es **dextrógiro** (hacia la derecha) y **plectonémico**, es decir, las dos cadenas no pueden separarse sin desenrollarse.
• Las **bases nitrogenadas** se encuentran situadas en el interior de la **doble hélice**.
• Cada vuelta completa de la **doble hélice** está formada por 10 **pares de nucleótidos**, por lo que la longitud de la vuelta es de 3,4 nm y cada pareja de nucleótidos está a una distancia de 0,34 nm de la siguiente. Entre las dos cadenas se forma un **surco mayor** y un **surco menor** en la **doble hélice**.
• Las dos cadenas de **polinucleótidos** son **antiparelas**, es decir, sus **enlaces fosfodiéster** 5' -> 3' tienen direcciones opuestas.
• Existe **complementariedad** entre ambas cadenas; están enfrentadas formando **puentes de H** entre ellas. La **adenina** (A) se une a la **timina** (T) por dos puentes de H, y la **citosina** (C) y la **guanina** (G) mediante tres.

Niveles de Condensación del ADN

El **ADN** adopta estructuras condensadas o empaquetadas, cuyo nivel de **condensación** está asociado a las distintas fases del **ciclo celular**.

• En las **bacterias**, en todos los **procariotas** y en las **mitocondrias** y **cloroplastos** de las **eucariotas**, el **ADN** es una **doble hélice circular**.
• En las **células eucariotas**, al tener mayor cantidad de **ADN**, el problema consiste en introducir en cada célula más de 1 metro de **ADN**, siendo el diámetro del **núcleo** de apenas 10 µm.

Formación de Fibras de 10 nm

En las **células eucariotas**, el **ADN**, con carga negativa, se asocia a **histonas** para formar **nucleosomas**. Un **nucleosoma** está formado por 8 moléculas de 4 tipos diferentes de **histonas** y un fragmento de **doble hélice** de ADN. Entre nucleosoma y nucleosoma hay un filamento de ADN llamado **linker** o **ligador**. Esta estructura se conoce como **collar de perlas**.

Formación de Fibras de 30 nm

En preparaciones de **cromatina** se ha observado que la **fibra de 10 nm** se enrolla y da lugar a una forma más condensada que se denomina **solenoide** o **fibra de 30 nm**.

Bucles, Rosetones y Cromosomas

La **fibra de 30 nm** se pliega en forma de grandes **bucles** o **asas radiales**. Estas estructuras se compactan formando **rosetones** y espirales de rosetones para dar lugar a las **cromátidas**.

Desnaturalización del ADN

La **desnaturalización del ADN** consiste en la pérdida de la estructura en **doble hélice**. Se produce por cambios de **temperatura** y por cambios de **pH**.

• Cuando la temperatura (tº) alcanza un determinado valor llamado **punto de fusión** del **ADN**, las dos hebras se separan y se produce su **desnaturalización**. Este proceso es reversible si las dos cadenas son complementarias.
• Las variaciones bruscas del **pH** desnaturalizan el **ADN**, que se renaturaliza cuando los valores de **pH** se sitúan dentro de los parámetros biológicos.