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El ADN fue aislado por primera vez en 1869 por el biólogo suizo Johan Friedrich Miescher mientras estudiaba los globulos blancos. LLamó esta estructura nucleína porque se encontrtaba dentro de los núcleos de las células.

Entre 1885 y 1901, la composición química del ADN empezó a definirse. En 1889 Richard Altmann, patólogo alemán redefinió esta sustancia con el término “ácido nucleico”.

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En 1920, el bioquímico ruso-estadounidense Phoebus Levene detectó la presencia de grupo fosfato y de un tipo de azúcar llamado ribosa, dos componentes imprescindibles en la formación del ADN.

A su vez, determinó la existencia del ARN, otro ácido nucleico necesario para la transmisión de información genética y encontró que el grupo fosfato, el azúcar y las bases nitrogenadas se unían para formar nucleótidos.

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DESCUBRIMIENTO DE LAS BASES NITROGENADAS

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DESCUBRIMIENTO DE LAS BASES NITROGENADAS

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El médico alemán Albert Kossel descubrió la existencia de hidratos de carbono y de unos compuestos o bases nitrogenadas a las que llamó “adenina”, “guanina”, “citosina” y “timina” dentro de la molécula de ADN. Este descubrimiento le valió el Premio Nobel de Medicina en 1910.

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Es una reacción química en la que la adición de agua provoca la ruptura de los enlaces moleculares. Esto provoca que la molécula se deshaga en sus componentes más pequeños: tras moléculas.

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En el ADN puede ocurrir hidrólisis en diversas formas:

Hidrólisis de los enlaces fosfodiester

Deaminación hidrolítica de bases de ADN

depurinación/despirimidinación hidrolítica

Este proceso es llevado a cabo por enzima llamadas nucleasas. Existe dos clasificaciones de ellas:

desoxirribonucleasas (DNasas) que atacan al ADN

ribonucleasas (RNasas) que atacan al ARN

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Las nucleasas se denominan:

endonucleasas: son capaces de cortar el enlace fosfodiéster en nucleótidos localizados dentro de la cadena del ácido nucleico.

exonucleasas: cortan los enlaces fosfodiéster de los nucleótidos en los extremos de las cadenas. Así, existen 3’exonucleasas las que escinden enlaces en el extremo 3’ de la cadena, y 5’exonucleasas que rompen enlaces fosfodiéster en el extremo 5’ de la cadena.

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Primeramente recordemos que los enlaces fosfodiéster son enlaces covalentes encontrados en los ácidos nucleicos que une a los grupos fosfatos de nucleótidos adyacentes, uniendo el C5' de una pentosa con el C3' de la otra pentosa.

Los grupos fosfato del enlace fosfodiéster tienen una alta carga negativa. Debido a que los grupos fosfato tienen una constante de equilibrio cercana a 0, su carga es negativa con un pH 7. Esta repulsión obliga a los fosfatos a posicionarse en los lados opuestos de las hebras de ADN y está neutralizada por las proteínas histonas, iones metálicos y poliaminas.

La hidrólisis de los enlaces fosfodiéster puede ser catalizada por la acción de las fosfodiesterasas (enzima hidrolasas), que juegan un papel importante en la reparación de las secuencias de ADN.

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Esta hidrolisis del ADN ocurre cuando los enlaces glucosidicos que unen la base nuclear con la azucar se rompen

Llamado con frecuencia depurinacion, ya que la reacción es mucho más fácil en las purinas que en las pirimidinas.

Esta hidrolización es llevada a cabo por una enzima llamada "glucósido hidrolasas" o "glucosidasas".

La hidrólisis del enlace glicosídico en 2′-desoxipurinas se produce a través de un mecanismo de reacción SN1 catalizado por ácido específico

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La desaminación espontánea es la reacción de hidrólisis de la citosina en uracilo liberando amoníaco en el proceso.

Las enzimas que catalizan esta reacción se llaman desaminasas.

En condiciones normales la desaminación de la citosina produce uracilo, base nitrogenada que no forma parte del ADN; esta base se aparea preferentemente con la adenina en lugar de hacerlo con la guanina, produciendo así la conversión de un par de GC en un par de AT