¡Más como lo que hace el ADN PARA nuestros cuerpos!
“El ADN contiene las instrucciones necesarias para que un organismo se desarrolle, sobreviva y se reproduzca. Para llevar a cabo estas funciones, las secuencias de ADN se deben convertir en mensajes que puedan usarse para producir proteínas, que son las moléculas complejas que hacen la mayor parte del trabajo en nuestros cuerpos “.
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Hoja de información sobre el ácido desoxirribonucleico (ADN)
¿Qué es ADN?
Todos sabemos que los elefantes solo dan a luz pequeños elefantes, jirafas a jirafas, perros a perros, etc. para todo tipo de criatura viviente. Pero ¿por qué es esto así?
La respuesta está en una molécula llamada ácido desoxirribonucleico (ADN), que contiene las instrucciones biológicas que hacen que cada especie sea única. El ADN, junto con las instrucciones que contiene, se transmite de los organismos adultos a su descendencia durante la reproducción.
¿Dónde se encuentra el ADN?
En organismos llamados eucariotas, el ADN se encuentra dentro de un área especial de la célula llamada núcleo. Debido a que la célula es muy pequeña, y debido a que los organismos tienen muchas moléculas de ADN por célula, cada molécula de ADN debe estar bien empaquetada. Esta forma empaquetada del ADN se llama cromosoma.
Durante la replicación del ADN, el ADN se desenrolla para que pueda copiarse. En otras ocasiones en el ciclo celular, el ADN también se desenrolla para que sus instrucciones se puedan usar para fabricar proteínas y para otros procesos biológicos. Pero durante la división celular, el ADN está en su forma compacta de cromosomas para permitir la transferencia a nuevas células.
Los investigadores se refieren al ADN que se encuentra en el núcleo de la célula como ADN nuclear. El conjunto completo de ADN nuclear de un organismo se llama su genoma.
Además del ADN ubicado en el núcleo, los humanos y otros organismos complejos también tienen una pequeña cantidad de ADN en las estructuras celulares conocidas como mitocondrias. Las mitocondrias generan la energía que la célula necesita para funcionar correctamente.
En la reproducción sexual, los organismos heredan la mitad de su ADN nuclear del padre y la mitad del padre femenino. Sin embargo, los organismos heredan todo su ADN mitocondrial del padre femenino. Esto ocurre porque solo las células de los óvulos, y no las espermatozoides, mantienen sus mitocondrias durante la fertilización.
¿De qué está hecho el ADN?
El ADN está hecho de bloques de construcción químicos llamados nucleótidos. Estos bloques de construcción están hechos de tres partes: un grupo de fosfato, un grupo de azúcar y uno de cuatro tipos de bases nitrogenadas. Para formar una cadena de ADN, los nucleótidos se unen en cadenas, alternando los grupos fosfato y azúcar.
Los cuatro tipos de bases de nitrógeno que se encuentran en los nucleótidos son: adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C). El orden o secuencia de estas bases determina qué instrucciones biológicas están contenidas en una cadena de ADN. Por ejemplo, la secuencia ATCGTT podría instruir para ojos azules, mientras que ATCGCT podría indicar marrón.
El libro completo de instrucciones de ADN, o genoma, para un humano contiene alrededor de 3 mil millones de bases y aproximadamente 20,000 genes en 23 pares de cromosomas.
¿Qué hace el ADN?
El ADN contiene las instrucciones necesarias para que un organismo se desarrolle, sobreviva y se reproduzca. Para llevar a cabo estas funciones, las secuencias de ADN se deben convertir en mensajes que puedan usarse para producir proteínas, que son las moléculas complejas que hacen la mayor parte del trabajo en nuestros cuerpos.
Cada secuencia de ADN que contiene instrucciones para producir una proteína se conoce como un gen. El tamaño de un gen puede variar mucho, desde aproximadamente 1.000 bases hasta 1 millón de bases en humanos. Los genes solo constituyen aproximadamente el 1 por ciento de la secuencia de ADN. Las secuencias de ADN fuera de este 1 por ciento están involucradas en la regulación de cuándo, cómo y cuánta proteína se produce.
¿Cómo se usan las secuencias de ADN para producir proteínas?
Las instrucciones del ADN se usan para fabricar proteínas en un proceso de dos pasos. Primero, las enzimas leen la información en una molécula de ADN y la transcriben en una molécula intermediaria llamada ácido ribonucleico mensajero, o ARNm.
A continuación, la información contenida en la molécula de ARNm se traduce en el “lenguaje” de los aminoácidos, que son los componentes básicos de las proteínas. Este lenguaje le dice a la maquinaria de fabricación de proteínas de la célula el orden preciso en el que se unen los aminoácidos para producir una proteína específica. Esta es una tarea importante porque hay 20 tipos de aminoácidos, que se pueden colocar en muchos órdenes diferentes para formar una amplia variedad de proteínas.
¿Quién descubrió el ADN?
El bioquímico suizo Frederich Miescher observó por primera vez el ADN a fines del siglo XIX. Pero casi un siglo pasó desde ese descubrimiento hasta que los investigadores desentrañaron la estructura de la molécula de ADN y se dieron cuenta de su importancia central para la biología.
Durante muchos años, los científicos debatieron qué molécula llevaba las instrucciones biológicas de la vida. La mayoría pensaba que el ADN era una molécula demasiado simple para desempeñar un papel tan crítico. En cambio, argumentaron que las proteínas tenían más probabilidades de llevar a cabo esta función vital debido a su mayor complejidad y una variedad más amplia de formas.
La importancia del ADN se hizo evidente en 1953 gracias al trabajo de James Watson, Francis Crick, Maurice Wilkins y Rosalind Franklin. Al estudiar los patrones de difracción de rayos X y construir modelos, los científicos descubrieron la estructura de doble hélice del ADN, una estructura que le permite transportar información biológica de una generación a la siguiente.
¿Cuál es la doble hélice de ADN?
Los científicos usan el término “doble hélice” para describir la estructura química de dos cadenas del ADN. Esta forma, que se parece mucho a una escalera retorcida, le da al ADN el poder de transmitir instrucciones biológicas con gran precisión.
Para comprender la doble hélice del ADN desde un punto de vista químico, imagine los lados de la escalera como hebras de grupos alternos de azúcar y fosfato, hebras que corren en direcciones opuestas. Cada “peldaño” de la escalera está formado por dos bases de nitrógeno, unidas por enlaces de hidrógeno. Debido a la naturaleza altamente específica de este tipo de emparejamiento químico, la base A siempre se empareja con la base T, y también con C con G. Entonces, si conoce la secuencia de las bases en una cadena de una doble hélice de ADN, es una simple cuestión de averiguar la secuencia de bases en el otro capítulo.
La estructura única del ADN permite que la molécula se copie a sí misma durante la división celular. Cuando una célula se prepara para dividirse, la hélice de ADN se divide en el centro y se convierte en dos hebras únicas. Estas hebras únicas sirven como plantillas para construir dos nuevas moléculas de ADN bicatenarias, cada una de las cuales es una réplica de la molécula de ADN original. En este proceso, se agrega una base A siempre que haya una T, una C donde haya una G, y así sucesivamente hasta que todas las bases tengan nuevamente socios.
Además, cuando se fabrican proteínas, la doble hélice se desenrolla para permitir que una sola cadena de ADN sirva como plantilla. Esta cadena molde se transcribe en ARNm, que es una molécula que transmite instrucciones vitales a la maquinaria de fabricación de proteínas de la célula.
Última actualización: 16 de junio de 2015
