¿Por qué la hélice del ADN es antiparalela? [duplicar]

¿Por qué las hebras de ADN se ejecutan en forma antiparalela? Dado el emparejamiento químico de bases, podrían haber sido igualmente paralelos.

¿Cómo podrían funcionar en paralelo en lugar de antiparalelo cuando deben ser complementarios entre sí y, al mismo tiempo, tener la misma estructura? Tenerlos paralelos y complementarios necesitaría que fueran enantiómeros, y eso es un gran lío bioquímicamente. No lo estoy publicando como respuesta porque realmente no puedo justificarlo.
Esta es una pregunta similar en Biology SE biology.stackexchange.com/questions/27839/…

Respuestas (2)

La doble hebra de ácido nucleico paralelo es posible, pero no es tan estable como la forma antiparalela ( Szabat y Kierzek, 2017 ). Esto se debe a que las nucleobases no están alineadas de una manera propicia para el apareamiento de bases de tipo Watson-Crick (WC). En conformación paralela, las bases pueden formar apareamiento de bases de tipo Hoogsteen (HS) e inverso de tipo Watson-Crick (RWC) (ver más abajo).

ingrese la descripción de la imagen aquí

Puede ver que estos pares de bases no son tan fuertes como el emparejamiento de bases WC:

  • Sin triple enlace entre G y C en el emparejamiento de bases RWC
  • El par GC ocurre en el emparejamiento de bases HS solo cuando C se protona a pH bajo

La formación de hélices paralelas, por tanto, depende de la secuencia.

En general, la formación de dúplex con orientación de cadena paralela está determinada principalmente por el contexto de la secuencia y las condiciones de pH. Los fragmentos de ARN o ADN capaces de formar un dúplex paralelo a menudo son ricos en A y C, lo que está relacionado con su capacidad para protonarse en condiciones de acidez media.

Sin embargo, no es tan simple como el emparejamiento de bases de ARN/ADN con su complemento. Las hélices paralelas no seguirían las reglas de emparejamiento de bases de WC y, por lo tanto, predecir si se formarán no es tan sencillo. Sin embargo, se pueden formar hélices paralelas in vivo (véanse las referencias 23–25 de Szabat y Kierzek, 2017 ).

También puede consultar este artículo de Leontis et al. (2002) para patrones de enlaces de hidrógeno en hélices paralelas y antiparalelas.

Esto es más química que biología.

Ambas hebras de ADN tienen dirección 5' a 3'. ¿Porque? porque la dirección se determina en términos de la dirección en la que se agregan las bases de purina o pirimidina .

Las cuatro bases que existen en el ADN son Adenina, Guanina, Timina y Citosina. Se hace referencia a ellos en los enlaces de purina y pirimidina publicados anteriormente.

Esta molécula se agrega al final de una nueva molécula de ADN. Se agregará al extremo 3' de una nueva molécula de ADN en crecimiento.

Fórmula esquelética de ATP
" Protoniert de adenosintrifosfato " por NEUROtiker - Trabajo propio. Con licencia de dominio público a través de Commons .

¿Cuál es el extremo 3' y 5'?Azúcar desoxirribosa y ribosa

El azúcar ribosa en la posición dos perderá el OH, la posición 5' es donde se agrega la cadena larga de fosfatos en la imagen superior y este fosfato en la posición 5' se unirá al OH en la posición 3' que se ve en la molécula de desoxirribosa, esta reacción generará un enlace fosfodiéster .

Diagrama de enlace de fosfodiéster.svg
" Phosphodiester Bond Diagram " por File:Enlace fosfodiéster.png , File:PhosphodiesterBondDiagram.png : Usuario:G3pro (discusión) El cargador original fue Usuario:G3pro en en.wikipedia.org Trabajo derivado: Usuario:Merops ( discusión ) Trabajo derivado: Usuario :Deneapol ( hablar ) Obra derivada: Usuario:KES47 ( hablar ) Ajustes de texto: Incnis Mrsi ( hablar ) Ajustes de texto: DMacks ( hablar )) - Archivo:Enlace fosfodiéster.png . Con licencia CC BY-SA 3.0 a través de Commons .

Y aquí está la reacción completa.

enlace fosfodiéster

Si ha notado la carga negativa en el oxígeno, notará que el oxígeno tiene un electrón más para donar para un enlace covalente . Entonces, este electrón ataca el enlace OH en el 3' OH del azúcar desoxirribosa para generar el enlace fosfodiéster.

Entonces, el 3' OH siempre es un requisito para la adición de nuevas bases a una hebra de ADN. El 5' se refiere al extremo 5' colgante del primer fosfato, mientras que el 3' se refiere al OH 3' del azúcar ribosa en la última base del ADN. Toda la reacción es catalizada por la ADN polimerasa.

PD No son realmente libres, hay muchas modificaciones que los hacen inertes.

Por eso es que el ADN es antiparalelo.

Esto responde por qué las hebras de ADN tienen polaridad pero no por qué forman hélices antiparalelas.
¿Hay alguna otra forma en que la ADN polimerasa pueda polimerizar la reacción de polimerización?
Los ácidos nucleicos se deben agregar al 3' OH que forma el enlace fosfodiéster, que es la base para la dirección 5' a 3' del ADN, siempre debe haber un 3' OH para agregar más bases, por lo que se agrega un Primer durante replicación, o de lo contrario, el ADN no se habrá replicado, entonces, ¿no es esa razón suficiente para el antiparalelismo?