EL ADN
¿Qué es el ADN?
ADN (ácido desoxirribonucleico) es la biomolécula que compone al genoma de todos los seres vivos y de algunos tipos de virus. Contiene la información necesaria para el origen de un organismo y para que el mismo funcione.
Los científicos utilizan el término genoma para referirse al conjunto completo de todas las moléculas de ADN que están en las células de cualquier ser vivo: en el núcleo celular eucariota (y una pequeña cantidad en las mitocondrias y cloroplastos) y en la región nucleoide del citosol de las células procariotas.
El ADN es concebido como el conjunto de planos o instrucciones genéticas de cada organismo vivo, puesto que la información contenida en los (segmentos definidos del genoma) proporciona las bases moleculares para la de las proteínas, que son los principales bloques estructurales de las células.
Funciones del ADN
El ácido desoxirribonucleico ejerce funciones cruciales para todos los organismos que conocemos, y algunas de estas funciones fueron inferidas antes de que se comprendiera por completo su estructura y sus características fisicoquímicas.
Dicha macromolécula funciona fundamentalmente como:
- Material hereditario: todas las células de un organismo (unicelular o pluricelular) tienen esencialmente el mismo conjunto de genes (el mismo genoma), lo que es posible únicamente gracias a la transmisión fiel del ADN de una generación a la siguiente a través de su replicación.
- Codifica y almacena información: el ADN contiene toda la información necesaria para que las células y los organismos sean lo que son y ejerzan sus funciones particulares. Tal información contiene el código que, al leerse, es 'descifrada' en las proteínas que componen a las células, sin las cuales la vida no sería posible.
- Admite cambios: aunque constante, la información hereditaria contenida en el ADN puede cambiar en ciertas ocasiones producto de mutaciones, lo que no solo les aporta cierta plasticidad a los seres vivos, sino que hace posible el desarrollo de nuevas especies (es el material sobre el que 'actúa la selección natural'
El ADN (ácido 2'-desoxi-5'-ribonucleico) es una macromolécula formada por distintas unidades químicas que se repiten en órdenes distintos, es decir, es un biopolímero y está formado por dos cadenas de monómeros unidos linealmente, a los que llamamos nucleótidos.
Doble hélice
Su estructura principal consiste en una doble hélice, que está formada por dos hebras complementarias de nucleótidos que están unidos entre sí lineal y transversalmente por diferentes tipos de enlaces químicos.
Las bases nitrogenadas complementarias se ordenan de tal forma que la doble hélice se asemeja a una escalera de caracol.
La estructura del ADN fue dilucidada en la década de 1950, gracias a los trabajos de grandes investigadores, entre ellos J. Watson, F. Crick y R. Franklin.
Monómeros
Los nucleótidos -que son los monómeros del polímero de ADN- están compuestos por tres moléculas químicas:
- Un azúcar.
- Un grupo fosfato.
- Una base nitrogenada.
El azúcar es la misma para todos los monómeros: la desoxirribosa. La desoxirribosa es un azúcar de cinco carbonos cuya estructura cíclica contiene 4 átomos de carbono y un átomo de oxígeno, con un grupo hidroxilo (-OH) unido al tercer carbono del anillo y un átomo de carbono unido al cuarto.
El grupo fosfato también es común para todos los nucleótidos y está compuesto por cuatro átomos de oxígeno unidos a un átomo de fósforo.
Las bases nitrogenadas son 4: adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C). Estas moléculas se unen al azúcar desoxirribosa fosfato para formar un nucleótido.
Se conocen como 'bases nitrogenadas' porque tienen más de un átomo de nitrógeno en su estructura, y son moléculas relativamente complejas.
Conexión 5'-3'
Un nucleótido se une a otro linealmente gracias a un tipo de enlace covalente conocido como enlace fosfodiéster, que conecta el átomo de carbono 5' de un nucleótido con el átomo de carbono 3' del siguiente.
La numeración 5' y 3' hace referencia a los átomos de carbono pertenecientes al azúcar de cada nucleótido ya que, por convención, los carbonos de la desoxirribosa se enumeran en el sentido de las agujas del reloj, siendo el átomo 1' el que se encuentra a la derecha del átomo de oxígeno en el anillo y el 5' el que sobresale de la estructura.
Importancia del ADN
Puesto que el ADN contiene la información necesaria para fabricar las proteínas que componen a las células, esta macromolécula es esencial para la vida y su continuidad.
Del ADN depende el crecimiento, el metabolismo, la reproducción y la salud de todos los seres vivos. Esta importancia se hace aún más evidente, por ejemplo, cuando el ADN sufre daños o mutaciones, lo cual generalmente tiene serias consecuencias para nuestra salud (hablando en el contexto humano).
Aunque no toda la información contenida en el ADN funciona en la producción de proteínas, tan importantes son las secuencias codificantes como las que no lo son. Algunos autores hacen una interesante analogía con el texto escrito:
Los genes que codifican las proteínas son las palabras de un texto y los genes o segmentos de ADN que no se 'leen' como proteínas proporcionan los espacios y los signos de puntuación que hacen posible que la información del texto sea 'legible'.
Por otra parte, el ADN es fundamental para el mantenimiento en el tiempo de las especies, pues su perpetuidad depende de que la información contenida en esta macromolécula sea pasada fielmente hacia las siguientes generaciones, conteniendo la menor cantidad posible de cambio
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