Ácidos nucleicos: ácido desoxirribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico (ARN)


Los ácidos nucleicos, así denominados porque se descubrieron por primera vez en el núcleo de las células, son grandes moléculas orgánicas que contienen carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y fósforo. Existen dos tipos de ácidos nucleicos. El ácido desoxirribonucleico (ADN) forma el material genético dentro de cada célula. En el hombre, cada gen es un segmento de una molécula de ADN. Nuestros genes determinan los rasgos hereditarios y, al controlar la síntesis proteica, regulan la mayor parte de las actividades que tiene lugar en las células durante toda nuestra vida. Cuando una célula se divide, su información hereditaria pasa a la siguiente generación de células.

ADN y ARN


El ácido ribonucleico (ARN, el otro tipo de ácido nucleico, lleva instrucciones de los genes para la síntesis de las proteínas de cada célula a partir de los aminoácidos.

Un ácido nucleico está compuesto por monómeros que se repiten, conocidos como nucleótidos. Cada nucleótido de ADO presenta tres partes:




1. Bases nitrogenadas. El ADN contiene cuatro bases nitrogenadas diferentes, constituidas por átomos de C, H, O y N. En el ADN las cuatro b ases nitrogenadas son adenina (A), timina (T), citosina (C) y guanina (G). La adenina y la guanina son bases de gran tamaño con un doble anillo y se denominan purinas; la timina y la citosina son bases más pequeñas y de un solo anillo, llamadas pirimidinas.

Los nucleótidos se designan de acuerdo con la base que presentan. Por ejemplo, un nucleótido que contiene timina se denomina nucleótido de timina (timin-nucleótido), uno que contenga adenina se denominará nucleótido de adenina (adenin-nucleótido) y así en forma sucesiva.

2. Azúcar pentosa. Un azúcar de cinco carbonos, la pentosa desoxirribosa, se una a cada base de ADN.

3. Grupo fosfato. Los grupos fosfato se alternan con las pentosas para formar el "esqueleto" de la cadena de ADN; las bases se proyectan hacia el interior del esqueleto de la cadena.



En 1953, F.H.C Crick de Gran Bretaña y J.D. Waston, un joven científico norteamericano, publicaron un trabajo en el que se describieron la forma en la que estos tres componentes se disponían en la moléculas de ADN. A partir del estudio de otros trabajos publicados construyeron un modelo tan elegante y simple que el mundo científico supo inmediatamente que era correcta.

En el modelo de doble hélice de Watson y Crick, el ADN se asemeja a una escalera de caracol (en espiral). Dos hebras de grupos fosfato y desoxirribosas alternadas forman los lados de la escalera. Las bases apareadas, unidas por puentes de hidrógeno, representan los peldaños.

Como la adenina siempre se aparea con la timina y la citosina con la guanina, si se conoce la secuencia de bases de una de las cadenas de ADN, se puede prever la secuencia en la cadena complementaria (la segunda). Cada vez que se copia el ADN como, por ejemplo, cuando las células se dividen para aumentar de número, las dos cadenas se separan.

Cada una sirve de molde sobre el cual se construirá la nueva cadena complementaria. Cualquier cambio que ocurra en la secuencia de bases de una cadena del ADN se denomona mutación. Algunas mutaciones pueden determinar la muerte de la célula, causar cáncer o producir efectos genéticos en las generaciones futuras.

El ARN, el segundo tipo de ácido nucleico, se diferencia en varios aspectos del ADN. En los seres humanos tienen una sola cadena. El azúcar que se encuentra en el nucleótido de ARN es la pentosa tibosa, y contiene la base pirimidínica uracilo (U) en lugar de timina. En las células hay tres tipos de ARN: ARN mensajero, ARN ribosómico y ARN de transferencia. Cada uno cumple un papel específico en el transporte de las instrucciones codificadas en el ADN.

Huella genética



En la investigación y con fines legales se utiliza una técnica denominada huella genética para confirmar si el ADN de una persona concuerda con el obtenido de muestras o piezas de evidencia legal, como manchas de sangre o cabellos. En cada persona, ciertos segmentos de ADN contienen secuencias de bases que se repiten varias veces.

Tanto el número de copias repetidas en una región como el número de regiones pasibles de repetición difieren a partir de cantidades mínimas de ADN, por ejemplo, de un único cabello, una gota de semen o una gota de sangre. También pueden utilizarse para identificar a la víctima de un crimen, a los padres biológicos de una niño y hasta para determinar si dos personas tienen un antepasado común.

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