Una cadena polinucleotídica es un polímero de varios nucleótidos. Ciertos ácidos nucleicos como el ARNm (o mRNA) y el ADN (o DNA) son constituidos durante largas cadenas nucleótidas.
Las cadenas polinucleotídicas son formadas por nucleótidos
Los ácidos nucleicos, como el ADN (ácido desoxirribonucleico) y el ARN (ácido ribonucleico), son formados por cadenas nucleotídicas y, éstas, por nucleótidos.
Los nucleótidos son los bloques de construcción de los ácidos nucleicos. Así, a semejanza de las proteínas que son polímeros de aminoácidos o de los hidratos de carbono complejos que son polímeros de azúcares simples, las cadenas polinucleotídicas que constituyen los ácidos nucleicos son polímeros de nucleótidos.
¿Y qué son nucleótidos? Son moléculas constituidas por tres componentes (ver Figura 1), es decir:
- una pentosa (un azúcar de cinco átomos de carbonos) que en el caso del ADN es desoxirribosa y en el caso del ARN es una ribosa;
- un grupo fosfato (PO4);
- y una base nitrogenada.
En relación a las bases nitrogenadas que constituyen los nucleótidos, existen dos tipos:
- las purinas que son moléculas de doble anillo e incluyen la adenina (A) y la guanina (G).
- las pirimidinas que son moléculas menores con un único anillo e incluyen la citosina (C), la timina (T) y el uracilo (U).
Las cadenas polinucleotídicas se forman con enlaces fosfodiésteres
Para formar las cadenas polinucleotídicas, los nucleótidos tienen que unirse unos a otros.
Esa unión se realizada entre el grupo fosfato de un nucleótido al grupo hidroxílico (-OH, carbono nº 3, ver Figura 1) de la pentosa de otro nucleótido. La unión libera una molécula de agua y se faculta por enlace fosfodiéster (ver Figura 2). El resultado es un polímero de longitud indefinida.
De esta forma, la cadena polinucleotídica no es más que una secuencia de pentosas unidas por enlaces fosfodiéster con una base nitrogenada proyectada por cada pentosa.
La cadena polinucleotídica presenta una dirección: 5′ – 3′ (cinco a tres líneas). En la figura 1, se observa que el grupo fosfato está unido al quinto átomo de carbono de la pentosa de cada nucleótido. El grupo fosfato se une al tercer átomo de carbono de la pentosa del nucleótido anterior. Así, la cadena polinucleotídica crece en el sentido 5′ – 3′ y presenta una extremidad 5′ y otra 3′ (ver Figura 2).
Figura 1 – Estructura química de un nucleótido. Son visibles tres componentes: el azúcar de 5 carbonos (pentosa), la base nitrogenada y el grupo fosfato. Los átomos de carbono de la pentosa se encuentran numerados del 1 al 5. Adaptado de Raver & Johnson, 2002.
Tipos de cadenas polinucleotídicas
Existen dos tipos principales de cadenas polinucleotídicas que son el ADN y el ARN. Existen varios tipos de ARN pero es sobre todo el ARN mensajero quien forma un gran polímero.
El ADN y el ARN se distinguen por lo menos en tres aspectos:
- la pentosa (azúcar de 5 átomos de carbono) que componen los nucleótidos del ADN es la desoxirribosa mientras en el ARN es la ribosa;
- la base nitrogenada timina aparece apenas en el ADN y el uracilo apenas en el ARN;
- el ADN aparece en la forma de cadena doble formando una hélice, pero el ARN aparece como cadena simple.
Además, el ADN surge normalmente dentro del núcleo de la célula, mientras el ARN aparece en varios lugares de la célula. El ADN almacena la información genética mientras el ARN intermedia esa información.
En la extremidad 3′ del ARN mensajero de las células eucariotas es posible encontrar una “cola poli-A” que es una cadena polinucleotídica compuesta apenas por residuos de nucleótidos cuya base nitrogenada es la adenina.
Figura 2 – Estructura molecular de una cadena polinucleotídica. La cadena crece en el sentido 5′ para 3′. Adaptado de Raver & Johnson, 2002.
References:
- Raver, P. H., & Johnson, G. B. (2002). Biology (6th ed.). Boston: Mcgraw-Hill.
- Solomon, E.P., Berg, L.R., Martin, D.W. (2008). Biology (8th ed.). Belmont: Thomson Brooks/Cole.
