Se sabe que el nivel de hidratación juega un papel importante en los cambios conformacionales en el ADN.
¿Cuáles son las diferentes conformaciones de ADN (modelos de fibra canónica)?
En mi opinión, la simplicidad de la estructura de doble hélice del ADN es muy engañosa (al menos con las proteínas que sabes que es compleja). El ADN es un polímero altamente flexible, y sus cambios conformacionales son críticos, especialmente en la unión proteína-ADN.
Aquí hay algunas conformaciones caracterizadas: 
Imagen: Página de inicio de 3DNA – Estructuras de ácido nucleico
- ¿Qué tan difícil fue procesar a un sospechoso por un crimen violento antes de que se descubriera el ADN?
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Como puede ver, tienen estructuras y empaques muy distintos. Esto afecta en gran medida sus propiedades de hidratación también.
Cómo preguntas:
- Los estudios realizados en la década de 1980 surgieron con el concepto de “economía de la hidratación” (la conformación del ADN está determinada por la economía … [Nature. 1986, 27 de noviembre al 3 de diciembre]), donde se descubrió que el ADN B estaba estabilizado por un mayor número de moléculas de agua. A medida que se redujo la humedad relativa, se observó la presencia de A-DNA, al disminuir aún más se observó D-DNA.
- También se sabe que el ADN-Z ocurre con poca actividad de agua.
(Otro estudio: interacciones agua-ADN como … [Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2004])
Aquí está la pregunta más importante: ¿por qué el nivel de hidratación afecta las preferencias conformacionales en el ADN?
La termodinámica del ADN es fascinante:
- En el ADN B, cada grupo fosfato se estabiliza, es decir, se hidrata individualmente, mientras que en el ADN A y Z, los grupos fosfato adyacentes se mantienen unidos mediante moléculas de agua. Esta es una de las principales razones del cambio conformacional.
- Pero, espere … las bases también forman enlaces H con agua, ¿por qué es especial el enlace H de fosfato?
Imagen: hidratación de ácido nucleico
- La hidratación de fosfato es más favorable desde el punto de vista energético, también ayuda en la exposición mínima de los anillos de azúcar hidrofóbicos. Esto agrega un efecto hidrofóbico o entrópico adicional.
- Entonces, cuando hay exceso de agua en el sistema, todos los grupos fosfato se hidratarán. A medida que se agregan iones al sistema, o se elimina algo de agua (deshidratación), el sistema se mueve hacia un estado en el que puede aprovechar al máximo el agua disponible. Esto se realiza mediante moléculas de agua que unen grupos de fosfato, de ahí la transición a ADN-A o ADN-Z.
- El fruncido del azúcar es la principal diferencia entre las conformaciones, pero puede estar relacionado con la hidratación de fosfato.
