naturaleza del gen y el genoma

19
Naturaleza del Gen y el Genoma ACIDOS NUCLEICOS Y ESTRUCTURA DEL ADN El ADN se encuentra constituido por nucleótidos, que son moléculas orgánicas compuestas a su vez por una base nitrogenada, un azúcar (la desoxirribosa) y un grupo fosfato. La información genética en el ADN posibilita la síntesis del ARN y este, a su vez, la síntesis de proteínas, que se constituyen como los productos de expresión de la información genética. Estas proteínas pueden tener una función estructural o enzimática. Si tienen una función estructural, formarán parte de alguna de las estructuras de la célula, como la membrana plasmática, la envoltura nuclear, las mitocondrias, etc. Ahora bien, si poseen una función enzimática, las proteínas habrán de catalizar reacciones químicas específicas en las células. Realicen una búsqueda en la web y el material bibliográfico de referencia sobre la estructura del ADN y respondan el siguiente cuestionario: o ¿Qué es un nucleótido? ¿Cuáles son sus componentes? o ¿Cuáles son los nucleótidos que forman parte del ADN? o ¿Qué es un polímero? ¿El ADN es un polímero? ¿Por qué? Sobre la base del siguiente esquema de las bases nitrogenadas que conforman el ADN, especifiquen brevemente cuáles son las diferencias en sus estructuras químicas. -

Upload: andry-montoya

Post on 26-Nov-2015

407 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Naturaleza del Gen y el GenomaACIDOS NUCLEICOS Y ESTRUCTURA DEL ADN

El ADN se encuentra constituido por nucletidos, que son molculas orgnicas compuestas a su vez por una base nitrogenada, un azcar (la desoxirribosa) y un grupo fosfato. La informacin gentica en el ADN posibilita la sntesis del ARN y este, a su vez, la sntesis de protenas, que se constituyen como los productos de expresin de la informacin gentica. Estas protenas pueden tener una funcin estructural o enzimtica. Si tienen una funcin estructural, formarn parte de alguna de las estructuras de la clula, como la membrana plasmtica, la envoltura nuclear, las mitocondrias, etc. Ahora bien, si poseen una funcin enzimtica, las protenas habrn de catalizar reacciones qumicas especficas en las clulas.Realicen una bsqueda en la web y el material bibliogrfico de referencia sobre la estructura del ADN y respondan el siguiente cuestionario: Qu es un nucletido? Cules son sus componentes? Cules son los nucletidos que forman parte del ADN? Qu es un polmero? El ADN es un polmero? Por qu?

Sobre la base del siguiente esquema de las bases nitrogenadas que conforman el ADN, especifiquen brevemente cules son las diferencias en sus estructuras qumicas.-

Realicen una bsqueda en la web y el material bibliogrfico de referencia sobre la funcin del ADN. Completen un mapa conceptual como el siguiente utilizando los siguientes conectores: es, duplicacin, transcripcin, traduccin, formado, contiene, sntesis.

A partir de la lectura del texto"Rosalind Franklin y la estructura del ADN", respondan las siguientes preguntas: Cul fue la importancia del trabajo de Rosalind Franklin en el descubrimiento de la estructura molecular del ADN? A qu atribuyen el hecho de que Rosalind Franklin no haya sido reconocida como una investigadora clave en el descubrimiento de la estructura molecular del ADN? Consideran que la condicin de gnero influye en la actividad cientfica? Discutan sobre este tema en clase.

Rosalind Franklin y la estructura del ADNRosalind Franklin naci en Inglaterra el 25 de julio de 1920. Se gradu de la Universidad de Cambridge en 1941, no sin antes salvar la oposicin paterna.Hizo estudios fundamentales de microestructuras del carbn y del grafito, y este trabajo fue la base de su doctorado en qumica fsica, que obtuvo en la Universidad de Cambridge en 1945.Despus de Cambridge, pas tres aos productivos (1947-1950) en Pars, en el Laboratoire de Services Chimiques de L'Etat, donde estudi las tcnicas de la difraccin de la radiografa. En 1951 volvi a Inglaterra como investigadora asociada en el laboratorio de John Randall en King's College, Cambridge.Para Rosalind era la oportunidad de aplicar sus conocimientos a la biologa. En el laboratorio de Randall se cruz su trabajo con el de Maurice Wilkins, ambos referidos al ADN. Lamentablemente, la misoginia y la competencia llevaron la relacin a un conflicto permanente con Wilkins. Este llevaba largo tiempo trabajando en el ADN y haba tomado la primera fotografa relativamente clara de su difraccin cristalogrfica. Wilkins haba sido el primero en reconocer en esta los cidos nucleicos y no estaba dispuesto a la competencia interna.Rosalind Franklin obtuvo una fotografa de difraccin de rayos X que revel, de manera inconfundible, la estructura helicoidal de la molcula del ADN. Esa imagen, conocida hoy como la famosa "Fotografa 51", fue un respaldo experimental crucial para que el investigador estadounidense James Watson y el britnico Francis Crick establecieran, en 1953, la clebre hiptesis de la "doble hlice" que es caracterstica de la estructura molecular del ADN, por la que en 1962, junto con Maurice Wilkins, se les concedi el Premio Nobel en Fisiologa y Medicina.Watson haba tenido ocasin de asistir a la clase que dio Franklin en noviembre de 1951 sobre el avance de sus investigaciones. Rpidamente, con Francis Crick se pusieron a la tarea de imaginar su estructura y, para ello, trabajaron principalmente con modelos atmicos a escala. Este primer intento terminara en un fracaso rotundo. Watson y Crick invitaron a Franklin y Wilkins a Cambridge para darles a conocer su propuesta. Rosalind Franklin pulveriz sus argumentos.A principios de 1953 Wilkins mostr a Watson uno de las fotografas cristalogrficas de Rosalind de la molcula de ADN. Cuando Watson vio la foto,la solucin lleg a ser evidente para l y los resultados fueron publicados en un artculo enNaturecasi inmediatamente. Sin autorizacin de Rosalind, Wilkins se las mostr primero a James Watson y, posteriormente, un informe de Rosalind Franklin a sir John Randall fue entregado a Watson y Crick.Considerado como el logro mdico ms importante del siglo XX, el modelo de la doble hlice del ADN abri el camino para la comprensin de la biologa molecular y las funciones genticas, antecedentes que han permitido llegar al establecimiento, en estos das de la secuencia "completa" del genoma humano.Rosalind muri en Londres el 16 de abril de 1958.En 1962, Watson, Crick y Wilkins recibieron el Premio Nobel por el descubrimiento de la estructura del ADN. Este galardn no se concede con carcter pstumo ni tampoco se comparte entre ms de tres personas. Qu habra pasado si la cientfica hubiera estado an viva en ese momento?

El cido ribonucleico o ARN se sintetiza a partir de la informacin gentica presente en el ADN. Al igual que este, se trata de un polmero formado por nucletidos que se diferencian de los que constituyen el ADN por una base nitrogenada. Existen tres tipos de ARN: uno lleva la informacin gentica que dicta los aminocidos que formarn la protena a sintetizar y los otros dos forman parte de la maquinaria a utilizarse en la sntesis proteica.Realicen una investigacin tomando el material sugerido en la bibliografa y la webgrafa como referencia para responder las siguientes preguntas: Cul es la estructura del ARN? Qu bases nitrogenadas y azcares lo conforman? Es de cadena doble o simple? Cules son los diferentes tipos de ARN que existen? Qu funcin cumplen? Qu es la transcriptasa inversa? En qu proceso participa? Cul es el producto del proceso de duplicacin y cul el de transcripcin?1. Sobre la base de lo trabajado de la estructura del ADN y las respuestas de la actividad anterior, copien estas columnas al procesador de textos e imprmanlas para luego unirlas con flechas segn corresponda.1. El ADN est conformado por2. La transcriptasa inversa3. ARNm, ARNt y ARNr nucleicos4. Transcripcin citosina5. Ribosa y desoxirribosa6. Duplicacin7. El ARN est conformado por8. "Dogma central"El flujo de informacin es ADN-ARN-protena.sintetiza ADN a partir de ADN.son los azcares de los cidos.adenina, guanina, uracilo, citosina.adenina, guanina, timina, citosina.variedades de ARN.sintetiza ARN a partir de ADN.interviene en la sntesis de ADN a partir de ARN.

Sobre la base de lo trabajado con relacin a la estructura y la funcin de los cidos nucleicos, respondan si las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) o falsas (F). Argumenten todas sus respuestas. La nica diferencia en la estructura del ADN y ARN radica en las bases nitrogenadas que los componen. El ADN no puede sintetizarse a partir de la informacin presente en el ARN sino a la inversa. El ARN mitocondrial porta la misma informacin que el ARN mensajero. Los codones son los elementos que constituyen la estructura de las protenas. Los cidos nucleicos (ADN y ARN) estn conformados por cadenas dobles. La traduccin es la conversin de la secuencia de nucletidos del ARN en la secuencia de aminocidos de una protena.

cidos nucleicos

Los cidos nucleicos (AN) fueron descubiertos por Freidrich Miescher en 1869.

Freidrich Miescher

En la naturaleza existen solo dos tipos de cidos nucleicos: ElADN (cido desoxirribonucleico)y elARN (cido ribonucleico)y estn presentes en todas las clulas.Su funcin biolgica no qued plenamente confirmada hasta que Avery y sus colaboradores demostraron en 1944 que el ADN era la molcula portadora de la informacin gentica.Los cidos nucleicos tienen al menos dos funciones: trasmitir las caractersticas hereditarias de una generacin a la siguiente y dirigir la sntesis de protenas especficas.Tanto la molcula de ARN como la molcula de ADN tienen una estructura de forma helicoidal.Qumicamente, estos cidos estn formados, como dijimos, por unidades llamadas nucletidos: cada nucletido a su vez, est formado por tres tipos de compuestos:1. Una pentosa o azcar de cinco carbonos: se conocen dos tipos de pentosas que forman parte de los nucletidos, la ribosa y la desoxirribosa, esta ltima se diferencia de la primera por que le falta un oxgeno y de all su nombre. El ADN slo tiene desoxirribosa y el ARN tiene slo ribosa, y de la pentosa que llevan se ha derivado su nombre, cido desoxirribonucleico y cido ribonucleico, respectivamente.

Las dos pentosas

2. Una base nitrogenada: que son compuestos anillados que contienen nitrgeno. Se pueden identificar cinco de ellas: adenina, guanina, citosina, uracilo y timina.

Las cinco bases nitrogenadas

3. Un radical fosfato: es derivado del cido fosfrico (H3PO4-).Los AN sonpolmeros linealesen los que la unidad repetitiva, llamadanucletido(figura de la izquierda), est constituida por: (1) una pentosa (la ribosa o la desoxirribosa), (2) cido fosfrico y (3) una base nitrogenada (purina o pirimidina).La unin de la pentosa con una base constituye unnuclesido(zona coloreada de la figura). La unin mediante un enlace ster entre el nuclesido y el cido fosfrico da lugar al nucletido.

La secuencia de los nucletidos determina el cdigo de cada cido nucleico particular. A su vez, este cdigo indica a la clula cmo reproducir un duplicado de s misma o las protenas que necesita para su supervivencia.

El ADN y el ARN se diferencian porque:- el peso molecular del ADN es generalmente mayor que el del ARN- el azcar del ARN es ribosa, y el del ADN es desoxirribosa- el ARN contiene la base nitrogenada uracilo, mientras que el ADN presenta timinaLa configuracin espacial del ADN es la de un doble helicoide, mientras que el ARN es un polinucletido lineal, que ocasionalmente puede presentar apareamientos intracatenarioscido Desoxirribonucleico (ADN)El cido Desoxirribonucleico o ADN (en ingls DNA) contiene la informacin gentica de todos los seres vivos.

Molcula de ADN con sus estructura helicoidal

Cada especie viviente tiene su propio ADN y en los humanos es esta cadena la que determina las caractersticas individuales, desde el color de los ojos y el talento musical hasta la propensin a determinadas enfermedades.Es como el cdigo de barra de todos los organismos vivos que existen en la tierra, que est formado por segmentos llamadosgenes.La combinacin de genes es especfica para cada organismo y permite individualizarnos.Estos genes provienen de la herencia de nuestros padres y por ello se utiliza los tests de ADN para determinar el parentesco de alguna persona.Adems, se utiliza el ADN para identificar a sospechosos en crmenes (siempre y cuando se cuente con una muestra que los relacione).Actualmente se ha determinado la composicin delgenoma humanoque permite identificar y hacer terapias para las enfermedades que se trasmiten genticamente como: enanismo, albinismo, hemofilia, daltonismo, sordera, fibrosis qustica, etc.Agentes mutagnicos y las diferentes alteraciones que pueden producir en el ADNLas mutaciones pueden surgir de forma espontnea (mutaciones naturales) o ser inducidas de manera artificial (mutaciones inducidas) mediante radiaciones y determinadas sustancias qumicas a las que llamamos agentes mutgenos. Estos agentes aumentan significativamente la frecuencia normal de mutacin. As pues, distinguimos:

Otra imagen para la molcula de ADN

1)Radiaciones, que, segn sus efectos, pueden ser:a) No ionizantes, como los rayos ultravioleta (UV) que son muy absorbidas por el ADN y favorecen la formacin de enlaces covalentes entre pirimidinas contiguas (dmeros de timina, por ejemplo) y la aparicin de formas tautmeras que originan mutaciones gnicas.b) Ionizantes, como los rayos X y los rayos gamma, que son mucho ms energticos que los UV; pueden originar formas tautomricas, romper los anillos de las bases nitrogenadas o los enlaces fosfodister con la correspondiente rotura del ADN y, por consiguiente, de los cromosomas.2)Sustancias qumicasque reaccionan con el ADN y que pueden provocar las alteraciones siguientes:a) Modificacin de bases nitrogenadas. As, el HNO2las desamina, la hidroxilamina les adiciona grupos hidroxilo, el gas mostaza aade grupos metilo, etilo, ...b) Sustitucin de una base por otra anloga. Esto provoca emparejamientos entre bases distintas de las complementarias.c) Intercalacin de molculas. Se trata de molculas parecidas a un par de bases enlazadas, capaces de alojarse entre los pares de bases del ADN. Cuando se produce la duplicacin pueden surgir inserciones o deleciones de un par de bases con el correspondiente desplazamiento en la pauta de lectura.cido Ribonucleico (ARN):El ayudante del ADNcido nucleico formado por nucletidos en los que el azcar es ribosa, y las bases nitrogenadas son adenina, uracilo, citosina y guanina. Acta como intermediario y complemento de las instrucciones genticas codificadas en el ADN.La informacin gentica est, de alguna manera, escrita en la molcula del ADN, por ello se le conoce como material gentico. Por esto, junto con el cido ribonucleico (ARN) son indispensables para los seres vivos.El ARN hace de ayudante del ADN en la utilizacin de esta informacin. Por eso en una clula eucaritica (que contiene membrana nuclear) al ADN se lo encuentra slo en el ncleo, ya sea formando a los genes, en cambio, al ARN se lo puede encontrar tanto en el ncleo como en el citoplasma.Transcripcin o sntesis a ARNBsicamente, la relacin entre el ADN, el ARN y las protenas se desarrolla como un flujo de actividad celular. Dicho flujo, que hoy constituye el dogma central de la biologa molecular, podramos graficarlo as:ADN --------> ARN ----------------> PROTEINASreplicacin --> transcripcin --> traduccinDescriptivamente, diremos que elADN dirige su propiareplicaciny sutranscripcino sntesis a ARN(reaccin anablica), el cual a su vez dirige sutraduccin(reaccin anablica)a protenas.De lo anterior se desprende que la transcripcin (o trascripcin) es el proceso a travs del cual se forma el ARN a partir de la informacin del ADN con la finalidad de sintetizar protenas (traduccin).Para mayor comprensin, el proceso de sntesis de ARN o transcripcin, consiste en hacer una copia complementaria de un trozo de ADN. El ARN se diferencia estructuralmente del ADN en el azcar, que es la ribosa y en una base, el uracilo, que reemplaza a la timina. Adems el ARN es una cadena sencilla.El ADN, por tanto, sera la "copia maestra" de la informacin gentica, que permanece en "reserva" dentro del ncleo.El ARN, en cambio, sera la "copia de trabajo" de la informacin gentica. Este ARN que lleva las instrucciones (traduccin) para la sntesis de protenas se denominaARN mensajero(ARNm).La replicacin y la transcripcin difieren en un aspecto muy importante, durante la replicacin se copia el cromosoma de ADN completo, pero la transcripcin es selectiva, se puede regular.El ARNmARN mensajero: molcula de ARN que representa una copia en negativo de las secuencias de aminocidos de un gen. Las secuencias no codificantes (intrones) han sido ya extradas.El ARNm es un completo reflejo de las bases del ADN, es muy heterogneo con respecto al tamao, ya que las protenas varan mucho en sus pesos moleculares. Es capaz de asociarse con ribosomas para la sntesis de protenas y poseen una alta velocidad de recambio.El ARN mensajero es una cadena simple, muy similar a la del ADN, pero difiere en que el azcar que la constituye es ligeramente diferente (se llama Ribosa, mientras que la que integra el ADN es Desoxi Ribosa). Una de las bases nitrogenadas difiere en el ARN y se llama Uracilo, sustituyendo ala Timina.Tipos de ARNLos productos de la transcripcin no son slo ARNm.Existen varios tipos diferentes de ARN, relacionados con la sntesis de protenas. As, existe ARN mensajero (ARNm), ARN ribosmico (ARNr), ARN traductor (ARNt) y un ARN heterogneo nuclear (ARN Hn).Dentro del ADN hay genes que codifican para ARNt y ARNr.ARNHnARN heterogneo nuclear = ARNm primario: localizado en el ncleo y de tamao variable. Precursor del ARN mensajero, se transforma en l tras la eliminacin de los intrones, las secuencias que no codifican genes.ARNmCon pocas excepciones el ARNm posee una secuencia de cerca de 200 adeninas (cola de poli A), unida a su extremo 3' que no es codificada por el ADN.Codones y aminocidosLa informacin para la sntesis deaminocidosest codificada en forma de tripletes, cada tres bases constituyen un codn que determina un aminocido. Las reglas de correspondencia entre codones y aminocidos constituyen el cdigo gentico.Lasntesis de protenasotraduccintiene lugar en losribosomasdel citoplasma. Los aminocidos son transportados por elARN de transferencia, especfico para cada uno de ellos, y son llevados hasta elARN mensajero, dnde se aparean elcodnde ste y elanticodndel ARN de transferencia, por complementariedad de bases, y de sta forma se sitan en la posicin que les corresponde.Una vez finalizada la sntesis de una protena, el ARN mensajero queda libre y puede ser ledo de nuevo. De hecho, es muy frecuente queantes de que finalice una protenaya est comenzando otra, con lo cual, una misma molcula de ARN mensajero, est siendo utilizada porvarios ribosomassimultneamente.

ACIDOS NUCLEICOS ADN Y ARN Losorganismosvivos sonsistemascomplejos. Cientos de miles deprotenasexisten dentro de cada uno de nosotros para ayudarnos a desarrollar nuestras funciones cotidianas. Estasprotenasson producidas localmente, armadas pieza por pieza con especificaciones exactas. Se requiere una enorme cantidad de informacin para manejar correctamente este complejo sistema. Esta informacin, detallando la estructura especfica de las protenas dentro de nuestros cuerpos, est guardada en un conjunto demolculasllamado cidos nucleicos.Estos cidos nucleicos sonmolculasmuy grandes que tienen dospartesprincipales. La columna vertebral del cido nucleico est formada de molculas alternadas deazcary de fosfato que estn unidas en una larga cadena, tal como est representada abajo:

azcarfosfatoazcarfosfato...

Cada uno de los grupos deazcaren la columna vertebral est unido (a travs de la unin roja) a un tercer tipo demolculallamadabasenucletida:basenucletidabasenucletida

||

azcarfosfatoazcarfosfato...

Mientras que hay slo cuatro diferentesbasesnucleotdicas que pueden estar en un cido nucleico, cada cido nucleico contiene millones de bases unidas a l. El orden en el cual estas bases nucletidas aparece en el cido nucleico, codifica la informacin contenida en lamolcula. En otras palabras, las bases nucletidas sirven como una suerte de alfabeto gentico donde est codificada la estructura de cadaprotenade nuestros cuerpos.DNAEn la mayora de losorganismosvivos (excepto en los virus), la informacin gentica est guardada en lamolculallamada cido desoxirribonucleico, o DNA. El DNA est hecho de residuos en elncleode clulas vivas. El DNA toma su nombre de la molcula deazcarcontenida en su columna vertical (desoxirribosa), sin embargo toma su importancia de su estructura nica. Hay cuatro diferentesbasesnucletidas que ocurren en el DNA: adenina (A), citosina (C), guanina (G) y timina (T).Chemical Structure of the DNA NucleotidesEstosnucletidosse unen a la columna vertebral de lamolculadeazcarde la siguiente manera:ATGC

azcarfosfatoazcarfosfatoazcarfosfatoazcar...

La versatilidad del DNA proviene del hecho que en la realidad lamolculaes una doble espiral. Lasbasesnucletidas de la molcula del DNA forman pares complementarios: hidrgenosnucletidosse unen a otras bases nucletidas en una trenza de DNA opuesta a la original. Esta unin es especfica, de tal manera que la adenina siempre se une a la timina (y vice versa) y la guanina siempre se une a la citosina. Esta unin ocurre a travs de la molcula dando como resultado unsistemade doble espiral tal como muestra el dibujo siguiente:azcarfosfatoazcarfosfatoazcarfosfatoazcar...

TACG

ATGC

azcarfosfatoazcarfosfatoazcarfosfatoazcar...

Al comienzo de la decada del 1950, cuatro cientficos,James WatsonyFrancis Cricken Cambridge University yMaurice WilkinsyRosalind Franklinen King's College, determinaron la verdadera estructura del DNA sobre labasededatosy de los rayos X de lamolculaque Franklin haba tomado. En 1953, Watson y Crick publicaron untrabajoen la revista cientficaNaturedescribiendo esta investigacin. Watson, Crick, Wilkins y Franklin haban mostrado que, no solamente la molcula del DNA es una doble espiral, sino que dos trenzas se envuelven entre ellas para formar una hlice. La verdadera estructura de la molcula del DNA es unadoble hlice, tal como se muestra a la derecha.LamolculaDNA doblemente trenzada tiene la habilidad nica de poder hacer exactas copias de ella misma, o duplicarse a s misma. Cuando unorganismorequiere ms DNA (como durante la reproduccin o el crecimiento celular), el hidrgeno que se une entre lasbasesnucletidas se rompe y las dos hileras del DNA se separan. La clula trae nuevas bases complementarias y apareadas con cada una de las hileras del DNA formando as dos nuevas e idnticas trenzas de la molcula del DNA. RNAEl cido ribonucleico, o RNA, toma su nombre del grupo de los azcares en la columna vertebral de lamolcula- ribosa. Varias similitudes y diferencias existen entre el RNA y el DNA. Como el DNA, el RNA tiene una columna vertebral deazcary fosfato conbasesnucletidas atadas a ella. Como el DNA, el RNA contiene las bases adenina (A), citosina (C) y guanina (G); sin embargo el RNA no contiene timina. En vez de esto, el cuartonucletidodel RNA es la base uracilo (U). Al contrario de la molcula doblemente trenzada DNA, el RNA es una molcula de una sola hilera. El RNA es el principal material gentico usado en losorganismosllamadosvirus, y el RNA tambin es importante en la produccin deprotenasen otros organismos vivos. El RNA puede moverse alrededor de las clulas de los organismos vivos y por consiguiente sirve como una suerte de mensajero gentico, transmitiendo la informacin guardada en el DNA de la clula, desde elncleohacia otraspartesde la clula donde se usa para ayudar a producir protenas.AUGC

azcarfosfatoazcarfosfatoazcarfosfatoazcar...

RNA

Estructura de un Nucletido

EL ADNEl ADN es elcidoDesoxirriboNucleico. Es el tipo de molcula ms compleja que se conoce. Su secuencia de nucletidos contiene la informacin necesaria para podercontrolar el metabolismoun ser vivo. El ADN es el lugar donde reside lainformacin genticade un ser vivo.El estudio de su estructura se puede hacer a varios niveles, apareciendo estructuras,primaria,secundaria,terciaria,cuaternariay niveles de empaquetamiento superioresEstructura primariaEl ADN est compuesto por una secuencia de nucletidos formados pordesoxirribosa. Las bases nitrogenadas que se hallan formando los nucletidos de ADN sonAdenina,Guanina,CitosinayTimina. No aparece Uracilo. Los nucletidos se unen entre s mediante el grupo fosfato del segundo nucletido, que sirve de puente de unin entre elcarbono 5'delprimernucletido y elcarbono 3'desiguientenucletido.Como el primer nucletido tiene libre el carbono 5' y el siguiente nucletido tiene libre el carbono 3', se dice que la secuencia de nucletidos se ordena desde 5' a 3' (5' 3').Estructura secundariaLa estructura secundaria del ADN fue propuesta por James Watson y Francis Crick, y la llamaron elmodelo de doble hlice de ADN.Este modelo est formado pordos hebras de nucletidos. Estas dos hebras se sitan de formaantiparalela, es decir, una orientada en sentido5' 3'y la otra de3' 5'. Las dos estn paralelas, formandopuentes de Hidrgenoentre las bases nitrogenadas enfrentadas.Cuando en una hebra encontramosAdenina, en la otra hebra hallamosTimina. Cuando en una hebra encontramosGuanina, en la otra hallamosCitosina. Estas bases enfrentadas son las que constituyen los puentes de Hidrgeno. Adenina formadospuentes de Hidrgeno con Timina. Guanina formatrespuentes de Hidrgeno con la Citosina.Las dos hebras estnenrolladasen torno a un eje imaginario, que gira en contra del sentido de las agujas de un reloj. Las vueltas de estas hlices se estabilizan mediante puentes de Hidrgeno.Esta estructura permite que las hebras que se formen porduplicacin de ADNsean copia complementaria de cada una de las hebras existentes.

Estructura terciariaEl ADN es una molcula muy larga en algunas especies y, sin embargo, en las clulas eucariotas se encuentra alojado dentro del minsculo ncleo. Cuando el ADN se une a protenas bsicas, la estructura se compacta mucho.Las protenas bsicas sonHistonasoProtaminas.La unin conHistonasgenera la estructura denominada nucleosoma. Cadanucleosomaest compuesto por una estructura voluminosa, denominada core, seguida por un eslabn o "Linker". El core est compuesto por unoctmerode protenas,Histonas, denominadas H2A, H2B, H3 y H4. Cada tipo de histona se presenta en nmero par. Esta estructura est rodeada por un tramo de ADN que da una vuelta y 3/4 en torno al octmero. El Linker est formado por un tramo de ADN que une un nucleosoma con otro y una histona H1.El conjunto de la estructura se denominafibra de cromatina de 100. Tiene un aspecto repetitivo en forma decollar de perlas, donde las perlas seran los nucleosomas, unidos por los linker.El ADN debe encontrarse ms compacto en el ncleo de losespermatozoides. En este caso, el ADN se une a protenas de carcter ms bsico, denominadasProtaminas. El ADN se enrolla sobre estas protenas, formando una estructura muy compacta, denominadaestructura cristalina del ADN.

Estructura cuaternariaLa cromatina en el ncleo tiene un grosor de 300. La fibra de cromatina de 100 se empaqueta formando unafibra de cromatina de 300. El enrollamiento que sufre el conjunto de nucleosomas recibe el nombre desolenoide.Los solenoides se enrollan formando lacromatinadel ncleo interfsico de la clula eucariota. Cuando la clula entra en divisin, el ADN se compacta ms, formando loscromosomas.