Ácido desoxirribonucleico
Ácido desoxirribonucleico
Situación del ADN dentro de una célula eucariota.
El ácido desoxirribonucleico, frecuentemente abreviado como ADN,
es un ácido nucleico que contiene instruccionesgenéticas usadas
en el desarrollo y funcionamiento de todos
los organismos vivos
conocidos y algunos virus, y es responsable de su transmisión hereditaria. El papel principal de la molécula
de ADN es el almacenamiento a largo plazo de información.
Muchas veces, el ADN es comparado con un plano o una receta, o un código, ya que contiene las instrucciones
necesarias para construir otros componentes de las células,
como las proteínas y las moléculas de ARN. Los segmentos de ADN que llevan esta
información genética son llamados genes, pero las otras
secuencias de ADN tienen propósitos estructurales o toman parte en la
regulación del uso de esta información genética.
Desde el punto de vista químico,
el ADN es un polímero de nucleótidos, es decir, un polinucleótido.
Un polímero es un compuesto formado por muchas unidades simples conectadas
entre sí, como si fuera un largo tren formado por vagones.
En el ADN, cada vagón es un nucleótido,
y cada nucleótido, a su vez, está formado por un azúcar (la desoxirribosa),
una base nitrogenada (que puede ser adenina→A, timina→T, citosina→C o guanina→G)
y un grupo fosfato que
actúa como enganche de cada vagón con el siguiente. Lo que
distingue a un vagón (nucleótido) de otro es, entonces, la
base nitrogenada, y por ello la secuencia del ADN se especifica nombrando sólo
la secuencia de sus bases. La disposición secuencial de estas cuatro bases a lo
largo de la cadena (el ordenamiento de los cuatro tipos de vagones a
lo largo de todo el tren) es la que codifica la información
genética: por ejemplo, una secuencia de ADN puede ser ATGCTAGATCGC... En
los organismos vivos, el ADN se presenta como una doble cadena de nucleótidos,
en la que las dos hebras están unidas entre sí por unas conexiones denominadas puentes de hidrógeno.1
Para que la información que contiene el ADN pueda ser utilizada por la
maquinaria celular, debe copiarse en primer lugar en unostrenes de
nucleótidos, más cortos y con unas unidades diferentes, llamados ARN. Las moléculas de
ARN se copian exactamente del ADN mediante un proceso denominado transcripción. Una vez procesadas en el núcleo celular,
las moléculas de ARN pueden salir al citoplasma para
su utilización posterior. La información contenida en el ARN se interpreta usando
elcódigo genético, que especifica la secuencia de
los aminoácidos de las proteínas, según una correspondencia
de un triplete de nucleótidos (codón) para cada aminoácido. Esto es, la información genética
(esencialmente: qué proteínas se van a producir en cada momento del ciclo de
vida de una célula) se halla codificada en las secuencias de nucleótidos del
ADN y debe traducirse para poder funcionar. Tal traducción se realiza usando el
código genético a modo de diccionario. El diccionario "secuencia de nucleótido-secuencia
de aminoácidos" permite el ensamblado de largas cadenas de aminoácidos
(las proteínas) en el citoplasma de la célula. Por ejemplo, en el caso de la
secuencia de ADN indicada antes (ATGCTAGATCGC...), la ARN polimerasa utilizaría
como molde la cadena complementaria de dicha secuencia de ADN (que sería TAC-GAT-CTA-GCG-...)
para transcribir una molécula de ARNm que se leería AUG-CUA-GAU-CGC-... ;
el ARNm resultante, utilizando el código genético, se traduciría como la
secuencia de aminoácidos metionina-leucina-ácido aspártico-arginina-...
Las secuencias de ADN que constituyen la unidad fundamental, física y
funcional de la herencia se denominan genes. Cada gen contiene
una parte que se transcribe a ARN y otra que se
encarga de definir cuándo y dónde deben expresarse. La información contenida en los
genes (genética) se emplea para generar ARN y proteínas,
que son los componentes básicos de las células, los "ladrillos" que
se utilizan para la construcción de los orgánulos u
organelos celulares, entre otras funciones.
Dentro de las células, el ADN está organizado en estructuras llamadas cromosomas que,
durante el ciclo celular, se duplican antes de que la célula se divida. Los organismos
eucariotas (por ejemplo, animales, plantas, y hongos) almacenan la mayor
parte de su ADN dentro del núcleo celular y
una mínima parte en elementos celulares llamados mitocondrias,
y en los plastos y
los centros organizadores de microtúbulos o centríolos,
en caso de tenerlos; los organismos procariotas (bacterias y arqueas) lo
almacenan en el citoplasma de la célula, y, por último, los virus ADNlo
hacen en el interior de la cápsida de naturaleza proteica. Existen
multitud de proteínas, como por ejemplo las histonas y
los factores de transcripción, que se unen al
ADN dotándolo de una estructura tridimensional determinada y regulando su
expresión. Los factores de transcripción reconocen
secuencias reguladoras del ADN y especifican la pauta de transcripción de los
genes. El material genético completo de una dotación cromosómica se denomina genoma y, con
pequeñas variaciones, es característico de cada especie.
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