▷ Hoy por fin entenderás el Efecto Hipercrómico del ADN 🧬

¡Hey, no estaba muerto… Estaba de Semana Santa! Llevo unos días realmente ajetreados haciendo algo muy exclusivo para DiMedinet.com, y hoy aquí les traigo algo mas yo, mas informal y quiero compartirles algo que me costó realmente entenderlo. Se trata de explicar en «cristiano», fácil de digerir un concepto que probablemente no lo entiendas bien. El efecto Hipercrómico del ADN. Wikipedia como siempre es muy ambiguo y no hay una explicación sencilla por internet, pero aquí yo quiero darte mi propia versión y siempre basándome en la bibliografía científica.

Cuando una vez me puse a repasar las bases teóricas del ADN (Ácidos Nucleicos) sobre todo la parte de las propiedades físicas, me encontré con esto, y lo que encontré para estudiarlo fue la definición de Wikipedia: «El efecto hipercrómico es el incremento de absorbancia en un material. El caso opuesto es el efecto hipocrómico. El caso más conocido es la hipercromicidad ..» bla bla bla, no nos dice nada, no se como permiten subir esto a la web.

Pero empecemos a entenderlo mejor.

Para empezar, es conveniente definir algunos terminos de uso frecuente en espectotrofotometria:

Efecto Batocromico: Es el desplazamiento máximo de absorción (es decir intensidad del pico) hacia longitudes de onda mayores. Los espectros de los iones y radicales libres suelen estar desplazados hacia longitudes de onda mas largas (efecto batocromico) con relación a los de sus correspondientes moléculas no disociadas neutras.

Efecto Hipsocromico: Es el desplazamiento de la intensidad del pico, hacia longitudes de onda mas cortas.

Efecto Hipercrómico: (Esta es la que nos importa mas para estudiar las propiedades de los ácidos nucleicos): Es un aumento en la intensidad de absorción (es decir aumento en la intensidad del pico).

Efecto Hipocrómico: Es una disminución en la intensidad de absorción (es decir disminución en la intensidad del pico).

Esta aclaracion era necesaria, porque con esto por fin intentare explicar y profundizar lo que viene.

El llamado efecto hipercrómico del ADN, se refiere al «cambio de absorbancia, la intensidad del crecimiento de un pico) que se observa experimentalmente después de la desnaturalización del ADN», es una propiedad física muy importante del ADN.

Todo comienza cuando al ADN se somete a una temperatura alta, hay un punto en donde la molécula esta dividida en dos partes, como la imagen abajo.

A esto se le conoce como la «desnaturalización del ADN» que se produce en un estrecho intervalo de temperatura ™ y esto da lugar a cambios relevantes en muchas de sus propiedades físicas del ADN. Todas las propiedades físicas y químicas del ADN están mejor explicadas en este enlace de nuestra pagina aliada DiMedinet.

Se sabe que la temperatura en la cual el ADN el 50% esta desnaturalizado, se denomina (Tm) o temperatura de melting, y la temperatura de fusión o desnaturalización completa del ADN de un organismo es cercana o superior a 90ºC, pero dependerá del contenido de Guaninas y Citocinas porque sabemos que la unión de estas bases nos dan tres puentes de hidrogeno y en experimentos se ha comprobado que mientras una muestra de ADN contenga (G-C) se necesitaran mas temperatura para separarlas completamente.

Un cambio particularmente notoria e importante a causa de la desnaturalización se visualiza en la densidad óptica. Es decir en la cantidad de luz UV que absorbe la molécula del ADN. Con esto quiero decir que mientras tenemos una muestra de ADN purificada y sometemos a un aumento de temperatura con baño de agua, y mientras controlamos con un termómetro y vamos midiendo la absorción de luz UV, veremos en la grafica del espectrofotómetro un pico muy prolongado y coincidirá en una longitud de onda de 260nm. Este es el famoso Efecto Hipercrómico del ADN.

Por que ocurre esto? Esto es debido a que los anillos heterocíclicos de los nucleótidos (bases nitrogenadas como la Adenina, Timina, Guanina, Citocina o Uracilo si fuera ARN) absorben fuertemente luz UV (con un máximo cercano a 260nm de longitud de onda). Si es que aun no te quedo claro quiero decir que si tengo una cierta cantidad de ADN esta tendrá una determinada absorbancia; luego si a esa misma cantidad las separo en dos hebras, la absorbancia (la intensidad del pico será mayor), luego si a esa misma cantidad de ADN las separo las bases a un estado que estén sueltas y libres la absorbancia será aun mas.

Si analizamos a fondo molecularmente, se debe a interacciones entre los sistemas de electrones de las bases, que es posible gracias a su ordenamiento o apilamiento en una disposición paralela a la doble hélice y esto tendrá efecto en un aumento en la densidad óptica cuando las bases están libres. Lo que pasa es que las bases absorben luz ultravioleta y la máxima absorción se da a los 260nm. Si las bases están sueltas la absorbancia es máxima, pero si están apiladas en una hebra de ADN, las moléculas de ribosa y fosfato se interponen al paso de la luz UV y las bases absorben menos. Por tanto la desnaturalización del ADN se puede seguir por medio de la hipercromicidad.

Ahora veamos como seria el caso de una molécula de ADN de cadena sencilla (o simple hebra) como mostramos en un video de mi canal de YouTube. La absorción de ADN de cadena sencilla (ssDNA) es mayor que la absorbancia del ADN de doble cadena (dsDNA) esto debido a que los enlaces de hidrógeno entre los pares de bases en la doble hélice limita el comportamiento de resonancia de los anillos aromáticos de las bases que se traduce en disminución de la absorbancia UV de dsDNA (efecto hipocrómica), mientras que en ssDNA las bases están en forma libre y no se forman enlaces de hidrógeno con las bases complementarias que se traduce en la absorbancia 40% mayor en ssDNA (hipercrómica) a la misma concentración.

Las diferencias del efecto hipercrómico entre una molécula ADN simple cadena, ADN doble cadena y ARN simple cadena están mejor explicados en un video de mi canal, en el minuto 1:34, te lo dejo aquí:

La utilidad del Efecto hipercrómico del ADN se usa de forma rutinaria para registrar las curvas de fusión al monitorear el cambio en la absorbancia cuando el ADN experimenta una transición conformacional de una estructura de doble cadena a una cadena simple en respuesta a una perturbación química o física.

Espero que te haya gustado esta publicación que tanto tiempo me ha llevado realizar 😎 Puedes agradecérmelo compartiendo y comentando, si el artículo les gusta lo suficiente, pronto lanzaré nuevos temas… Les doy una pista… Mentes Brillantes… 😉

Referencias Científicas:

– D’Abramo, M., Castellazzi, C. L., Orozco, M., & Amadei, A. (2013). On the nature of DNA hyperchromic effect. The Journal of Physical Chemistry B, 117(29), 8697-8704.

– Olsen, E. D. (1990). Métodos ópticos de análisis. Reverté.

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