[1] El ADN es una molécula enorme, un polímero formado por numerosos monómeros repetidos llamados nucleótidos. La hélice es una respuesta general al apilamiento de unidades de monómero individuales en un polímero.
Considere la repetición o los nucleótidos del ADN como un bloque de construcción.
Los nucleótidos son moléculas quirales, asimétricas, y no bloques poligonales regulares. Es muy probable que haya cierta asimetría en la forma en que se apilan los nucleótidos. Considere el nucleótido azul como se muestra a continuación.
Cuando se agrega el segundo nucleótido rojo, se apila sobre él con desplazamiento hacia un lado como se muestra a continuación.
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Si se agregan más y más nucleótidos con la misma orientación relativa, se genera un ADN de cadena sencilla helicoidal como se muestra a continuación.
En realidad, sería difícil organizar la relación de un nucleótido con el siguiente, dada la asimetría de la molécula, para que las adiciones repetidas de nucleótidos no formen una estructura helicoidal. La otra cadena se puede formar de forma similar estructurando una doble hélice.
La forma real del ADN está determinada por los ángulos de enlace permitidos en el esqueleto de azúcar-fosfato, la forma en que las bases hidrofóbicas se apilan juntas y la interacción entre las dos cadenas. El modelo simple presentado aquí no sustituye este tipo de explicación molecular de la conformación real del ADN.
[2] Otra explicación de la estructura helicoidal proviene de la solubilidad de diferentes partes del ADN en el agua. El azúcar y los fosfatos son hidrófilos, pero las bases (A, T, C, G) son hidrófobas. Las bases se vuelven solubles en agua una vez que se unen a un azúcar y un fosfato para formar un nucleótido. Para evitar el agua, las bases deben apilarse en el centro, mientras que el azúcar y los fosfatos permanecen afuera. La mayor parte del espacio en las celdas está lleno de agua. Pero si las bases solo se apilan, esto dejará espacio (agujero) entre las bases a través del cual el agua puede colarse.
Una solución para cubrir este espacio y evitar que las bases entren en contacto con el agua es colocar otra cadena para cubrirlo formando una escalera recta y sesgar la escalera hacia un lado como una escalera. La escalera sesgada cierra la brecha, pero en esta disposición, los átomos vecinos chocan entre sí. Para evitar chocar entre sí, la escalera tiene que girar un poco convirtiéndola en una escalera de caracol, que es la razón de la forma helicoidal.
Contenido adaptado de:
[1] ¿Por qué el ADN es una hélice? (Las animaciones son increíbles)
[2] Comprender la genética (por el Dr. Rama Balakrishnan, Universidad de Stanford)
