¿Qué es el ADN (ácido desoxirribonucleico)?
El ADN es la macromolécula base de la
herencia. Es un ácido nucleico que contiene la información de las
características hereditarias de cada ser vivo y las secuencias para la creación
de aminoácidos que generarán las proteínas vitales para el funcionamiento de
los organismos.
El ADN o DNA (por sus siglas en inglés) son
siglas para ácido desoxirribonucleico y tiene como función principal el
almacenamiento de toda la información necesaria para la expresión de
determinadas características, en segmentos denominados genes o empaquetada en
cromosomas.
Además, el ADN transcribe la información de
las secuencias de aminoácidos en el ARN o ácido ribonucleico, para que estas
instrucciones puedan salir protegidas del núcleo hacia los ribosomas, que
traducirán la información para crear las proteínas (cadenas de aminoácidos).
En referencia a lo dicho anteriormente, se
puede observar que el ADN es codificante y el ARN no es codificante pero
trabajan juntos para la transmisión de la información genética.
El ADN comienza a ser estudiado en el año
1868 por Friedrich Miescher que denomina junto con el ARN como ácidos
nucleicos. La descripción del ADN fue publicada por primera vez en el año 1953
por Jamen Watson y Francis Crick, ambos galardonados con el Premio Nobel de
Medicina de 1962.
Características del ADN
La principal característica del ADN del ser
humano es su estructura de doble hélice también denominada como helicoidal.
¿Dónde se ubica el ADN?
En las células procariotas (sin núcleo
celular definido), el ADN se encuentra en el citosol, junto con los otros
elementos que flotan en ella. por lo tanto. su replicación es inmediata, es
decir no necesita recurrir a otros procesos para transmitir la información
genética en el momento de la división celular.
En las células eucariotas (con núcleo
celular definido), el ADN se encuentra ubicado en el núcleo celular. Existen 2
formas en que el ADN transmite la información genética en su interior:
Antes de la división celular: esta se
replica y es empaquetada con otras moléculas y proteínas formando una molécula
más grande denominada cromosoma. De esta manera, durante la mitosis, las 2
células hijas llevarán una copia del ADN original.
Para la traducción o síntesis de proteínas:
la información de las secuencias de 3 bases nitrogenadas (codón) que
determinarán las funciones de las proteínas del ADN de cada organismo necesitan
del ácido ribonucleico mensajero (ARNm) para viajar seguros hacia fuera del
núcleo, hacia los ribosomas.
¿Cuáles son las funciones del ADN?
El ADN se caracteriza porque debe cumplir
con 2 funciones fundamentales:
Replicación: debe ser capaz de replicarse.
En este sentido, una cadena de ADN contiene 2 hebras de información que podrá
replicar en otras 2 cadenas dobles.
Expresión: debe ser capaz de usar la
información para expresar las características hereditarias o para codificar las
proteínas para el funcionamiento adecuado del organismo.
Estructura del ADN
El ADN es una macromolécula con una
estructura de doble hélice. Las 2 hebras que forman el ADN van en sentidos
inversos unida por sus bases nitrogenadas (Adenina, Guanina, Citosina y
Timina). Es por esta razón que se suele denominar la estructura del ADN como
una escalera invertida.
¿Cuáles son las partes del ADN?
El ADN está formado por
desoxirribonucléotidos, cadenas de nucléotidos donde cada
unidad, a su vez, está constituido por 3 partes:
una molécula de azúcar de 5 carbonos
(desoxirribosa para el ADN y ribosa para el ARN),
un grupo fosfato y,
4 bases nitrogenadas (Adenina, Guanina,
Citosina y Timina en el ADN; Adenina, Guanina, Citosina y Uracilo para el ARN).
Replicación del ADN
La replicación del ADN ocurre antes de que
la célula se divida y consiste en la obtención de copias idénticas de la
información celular fundamental para su transferencia de una generación a otra,
constituyendo así la base de la herencia genética.
El ADN enrollado (cromosoma) se desenreda por
la enzima topoisonerasa para que luego, la enzima helicasa actúe
rompiendo los enlaces de hidrógeno de las bases nitrogenadas (Adenina, Guanina,
Citosina y Timina) para separar las 2 hebras.
Cada hebra tiene una direccionalidad y cada
extremo se denominan 5' y 3' (cinco prima y tres prima), siendo que es solo
posible agregar nuclétidos en el extremo 3', o sea, la dirección del
alargamiento siempre será desde 5' hacia 3'.
Teniendo esto en cuenta, los nucleótidos
que se emparejarán con la información de una hebra serán agregados por el ADN
polimerasa en la dirección 5' a 3', donde las bases hidrogenadas Adenina
siempre se unen con las Timina, las Timina siempre con las Adenina, las Guanina
siempre con las Citosina y las Citosinas siempre con las Guanina.
Transcripción del ADN
La secuencia de nucleótidos establecida en
una hebra de ADN, se transcribe a un ARN mensajero (ARNm). La transcripción del
ADN al ARNm correspondiente es parecido al proceso de replicación del ADN, en
el sentido de la asociación de las bases nitrogenadas.
De esta manera, las bases hidrogenadas Adenina
se unen con las Uracilo, las Timina siguen uniendose siempre a las Adenina, las
Guanina siempre con las Citosina y las Citosinas siempre a las Guanina.
Terminada la transcripción, el ARNm correspondiente
transportará la información hacia los ribosomas para comenzar con la traducción
o síntesis de proteínas.
ADN y ARN
El ADN y el ARN son ácidos
nucleicos y juntos se encargan de mantener, replicar, almacenar y transportar
la información genética que define a cada ser vivo. Gracias a esta información,
las características únicas d
El ADN significa ácido desoxirribonucleico,
posee un azúcar de desoxirribosa y su base nitrogenada está compuesta de:
adenina, citosina, guanina y timina. Se caracteriza por poseer 2 hebras
enrolladas juntas para formar una doble hélice.
A su vez, el ARN, es decir, ácido
ribonucleico, contiene azúcar de ribosa, su base nitrogenada está formada de:
adenina, citosina, guanina y uracilo. Se compone de una sola hebra.
No obstante, ambos son ácidos nucleicos
compuestos de azúcares, un grupo fosfato y una base nitrogenada.
ADN, cromosoma y genes
El ADN es la cadena helicoidal que contiene
la información genética y para la síntesis de proteínas de cada organismo. Se
empaqueta en cromosomas al momento de la meiosis o división celular, fase
preparatoria para que las células hijas tengan cada una una copia exacta del
ADN original.
En cambio, un gen es un segmento de la
cadena de ADN que define o expresa una determinada característica hereditaria.
Tipos de ADN
ADN recombinante
El ADN recombinante o recombinado es una
tecnología de recombinación genética, es decir, identifican genes (segmentos de
ADN que expresan determinadas características de un organismo), los combinan y
crean nuevas secuencias. Es por ello, que esta tecnología también es llamada
ADN in vitro.
ADN mitocondrial
El ADN mitocondrial es un fragmento de
ácido nucleico en las mitocondrias. El material genético mitocondrial es
heredado exclusivamente por la parte materna. El ADN mitocondrial fue
descubierto por Margit M. K. Nass y Sylvan Nass empleando el microscopio
electrónico y un marcador sensitivo al ADN mitocondrial.
Las mitocondrias son pequeños organelos
dentro de las células eucariotas, con el fin de producir energía para que la
célula cumpla sus funciones. No obstante, cada mitocondria tiene su propio
genoma y su molécula celular de ADN.
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