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Los ácidos nucleicos son polímeros de nucleótidos unidos por enlaces fosfodiéster. Por su composición química, se han clasificado en dos tipos: ácido desoxirribonucleico (DNA) y ácido ribonucleico (RNA). Los nucleótidos que forman al DNA están constituido por el azúcar 2′-desoxirribosa unido mediante enlace éster a ácido fosfórico y mediante enlace N-glucosídico a una de las cuatro bases nitrogenadas (adenina, guanina, timina o citosina).
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Los nucleótidos del DNA forman una hélice constituida por dos hebras antiparalelas que se mantienen unidas mediante puentes de hidrógeno. Para empaquetarse, el DNA se une a nucleoproteínas, denominadas histonas; y cuando se quieren separar estos componentes, se aplica tratamiento con ácidos o con concentraciones altas de sales.
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Los nucleótidos del RNA se encuentran formados por el azúcar ribosa, unida mediante enlace glucosídico a una de cuatro bases nitrogenadas (adenina, guanina, uracilo o citocina), formando moléculas de una sola cadena.
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La función del DNA es la de almacenar y transferir la información genética que conforma a un organismo y a su descendencia. El genoma de un individuo comprende la totalidad de la información genética contenida en el DNA. El DNA junto con los tres tipos de RNA (rRNA, tRNA y mRNA) participa en la biosíntesis ordenada de los componentes de la célula, codificando la expresión espacio temporal de las proteínas y respondiendo a los estímulos del medio ambiente.
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El genoma se encuentra organizado en forma diferente en las células procarióticas y eucarióticas; en estas últimas presenta un mayor grado de complejidad. El genoma de las células procarióticas está integrado dentro de una sola molécula de DNA circular, dispuesta de modo compacto en una zona nuclear denominada nucleoide. El tamaño del genoma bacteriano se puede ejemplificar con el de Escherichia coli; tiene 1 360 nm y se encuentra constituido por 4 700 kilopares de bases (kpb).
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El genoma de las células eucarióticas se encuentra organizado en cromosomas, que son estructuras de DNA relacionadas con proteínas básicas, a las que se les denomina histonas, y proteínas no histonas; las histonas tienen carga positiva a pH fisiológico y neutralizan las cargas negativas del fosfato de los nucleótidos, lo que confiere estabilidad y permite que el DNA que mide casi 2 metros de longitud se empaquete en un núcleo de 10 µm de diámetro. El genoma humano está constituido por 46 cromosomas y contiene 5 × 106 kpb en su totalidad.
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De acuerdo con el tipo de célula en estudio, para aislar los ácidos nucleicos es necesario romper la membrana y la pared celular mediante métodos físicos, químicos o enzimáticos, para liberar las moléculas de DNA al medio extracelular. A partir de esto, la purificación de los ácidos nucleicos se realiza mediante la extracción de las proteínas y los lípidos con solventes orgánicos, y su recuperación, en un paso posterior, al precipitarlos con alcohol (isopropanol o etanol).
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