ADN: estructura y función

El ADN es una abreviatura de ácido desoxirribonucleico, que se refiere a un químico orgánico de estructura molecular compleja que codifica información genética para la transmisión de los rasgos heredados. Es el único componente cromosómico que contiene información genética en las células vivas. El ADN se encuentra en todas las células procariotas y eucariotas, así como en varios virus.

El ADN está representado por un conjunto de nucleótidos combinados que crean una escalera en forma de doble hélice o espiral. Más adelante veremos lo que es un nucleótido.

El ácido desoxirribonucleico es el compuesto químico primario de los cromosomas y el material con el que se forman los genes, aquellos que aportan características que hacen a un organismo irrepetible.

Dentro de las bacterias, el ADN se encuentra en el citoplasma en forma de molécula pequeña. En plantas, animales y otros organismos pluricelulares, la mayor parte del ADN se halla en el núcleo celular.

El ADN tiene una función común para casi todos los organismos vivientes: llevar información genética. Nuestro material genético está conformado por macromoléculas de ADN, las cuáles reciben el nombre de cromosomas. El número de cromosomas varía de acuerdo a la especie.

Se le llama macromolécula porque es más grande que las moléculas simples. Un polímero de ADN contiene doble cadena de largas moléculas simples llamadas monómeros, las que a su vez se ordenan una detrás de otra, recibiendo en su conjunto el nombre de nucleótidos.

Entonces ya sabemos que el orden de menor a mayor, es: Nucleótido - Monómero - Macromolécula - Polímero.

Cada una de estas moléculas orgánicas llamadas nucleótidos, se dividen en tres partes: grupo fosfato, un azúcar y una base nitrogenada. Esta última es la característica que diferencia a un nucleótido de otro, pues existen cuatro grupos a los que pueden pertenecer. Estos son:

• Adenina (A)
• Timina (T)
• Guanina (G)
• Citosina (C)

Estos cuatro grupos se catalogan de acuerdo a su estructura química. A la Adenina y la Guanina se les denomina Purinas, mientras que a la Timina y a la Citosina se les nombra como Pirimidinas. Hablando de proporciones, existe un 50% de purinas y un 50% de pirimidinas. Es así como la unión de A, T, G y C, forman el polímero de ADN.

Esto no quiere decir que el ADN solo esté formado por estos 4 nucleótidos, es decir, uno de cada uno. Dentro de cada una de las moléculas de ADN hay nucleótidos ya sea A, T, G o C, pero en miles, y dependiendo de cómo se ordenen entre ellas, combinadamente, se generará una específica información.

Volviendo a las proporciones, es importante mencionar que la cantidad de A es casi igual a la cantidad de T, y la de C es parecida proporcional a la de G, con una diferencia mínima, razón por la que pueden combinarse de esa manera, y no una A con una C, por ejemplo.

Por lo tanto, dentro de la hélice, si en una misma hebra lineal hay una A (purina), al lado de ella habrá una T (pirimidina). Y si en la otra existe una C (pirimidina), entonces a su lado habrá una G (purina). Esta combinación entre purinas y pirimidinas es llamada en términos científicos como complementariedad de las hebras.

Una hélice de ADN contiene tanta cantidad de nucleótidos, que es imposible que una persona tenga la misma combinación que otra. Entre familiares sí puede existir similitud en las composiciones, pero entre dos extraños, no. El ADN contiene todas las instrucciones químicas que determinarán la forma y características de nuestro cuerpo. Por esa razón, somos parecidos a nuestros padres, abuelos, tíos, etc.

Un solo defecto en algún código entre A con T y C con G, llamado mutación, puede causar problemas como el daltonismo o enfermedades como la fibrosis quística, un trastorno que daña pulmones y al sistema digestivo. Otras enfermedades más complejas como el cáncer o el Alzheimer, resultan de varias mutaciones en diferentes genes.

La composición del ADN también se relaciona con el tipo de alimentación que llevemos, así como con los factores ambientales.

La ciencia ha reconocido tres períodos importantes en la historia del estudio del ADN.

De 1869 a 1943

La investigación de la bioquímica del ADN comenzó con el biólogo y médico suizo Friedrich Miescher. En esta etapa se descubrió un nuevo compuesto fosfórico orgánico en las células ricas en materia nuclear, el cuál constaba de ADN y de proteína. También se descubrieron los cuatro tipos de nucleótidos.

De 1944 a 1960

Se dio a conocer que el ADN purificado podía transportar un mensaje genético que a su vez podía ser expresado por células de otra cepa.

Otro dato importante, fue conocer que el ADN cuenta con dos funciones principales: la primera, transportar la información genética, y la segunda es su propia replicación. Es decir, para duplicar el genotipo de la célula, el ADN actúa de molde para convertir un cromosoma en dos idénticos.

De 1961 al presente

La genética y el ADN se convirtieron en una rama de la bioquímica. Realmente esta etapa no está marcada por algún descubrimiento como en las otras dos anteriores.

Estructura del ADN

El ADN está formado por cuatro bases nitrogenadas, que son: adenina, timina, guanina y citosina.

Tiene una forma de doble hélice que cuenta con dos cadenas complementarias de nucleótidos, donde se combinan adenina con timina y guanina con citosina.

Sus cadenas son antiparalelas.

Funciones del ADN

Contener la información hereditaria y controlar la reproducción celular, la síntesis de proteínas, entre otras actividades celulares.

Existen dos tipos de ácidos nucleicos: el ADN o ácido desoxirribonucleico y el ARN, ácido ribonucleico. Los cuales poseen similitudes pero también varias diferencias que también son interesantes.

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