ADN

Definición

El ácido desoxirribonucleico, más conocido como ADN, es uno de los dos tipos de ácidos nucleicos que existen. Los ácidos nucleicos son cadenas de nucleótidos enlazados, por lo que se consideran polímeros. Un polímero es una macromolécula formada por la unión de unidades similares que se denominan monómeros. En el caso de los ácidos nucleicos, los monómeros son los nucleótidos.

El ADN contiene la información genética de los seres vivos y se encuentra dentro de las células. En las células eucariotas, el ADN se ubica principalmente en el núcleo celular y dentro de las mitocondrias y los cloroplastos. En cambio, en las células procariotas, el ADN se encuentra en el citoplasma y suele ser una sola molécula con forma circular.

Estructura

El ADN es una macromolécula: una molécula de gran tamaño que se compone de muchas subunidades más pequeñas. En este caso, cada macromolécula de ADN está formada por una sucesión de moléculas más pequeñas llamadas nucleótidos.

Cada nucleótido está compuesto por 3 partes:

• Una molécula de azúcar con 5 átomos de carbono (pentosa), que en el caso del ADN es la desoxirribosa.
• Un grupo fosfato formado por átomos de fósforo y oxígeno.
• Una base nitrogenada que puede ser adenina (A), timina (T), guanina (G) o citosina (C), según cómo se agrupen los átomos de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno en la molécula.

Cada macromolécula de ADN está constituida por dos hebras que tienen millones de nucleótidos enlazados. Estas hebras son complementarias porque las bases nitrogenadas se aparean de la siguiente manera: A con T y C con G. Entre estas bases se forman puentes de hidrógeno que mantienen a las dos hebras juntas y enrolladas, dando lugar a la doble hélice con la que se representa el ADN. Al ser complementarias, ambas hebras llevan la misma información genética.

Además de ser complementarias, las dos hebras de una macromolécula de ADN son antiparalelas. Esto se debe a que las hebras del ADN tienen una orientación por cómo se forma el enlace entre los nucleótidos: de 3’ a 5’.  Cada grupo fosfato está unido al carbono 5’ de la pentosa. Cuando se enlazan dos nucleótidos, el grupo fosfato del primer nucleótido se une al carbono 3’ del segundo nucleótido. Y así sucesivamente. En una hebra, el azúcar del primer nucleótido tiene el carbono 3’ libre y el último azúcar tiene el carbono 5’ libre. Es por eso que se dice que el sentido de una hebra es de 3’ a 5’. La hebra complementaria, al ser antiparalela, tiene el sentido contrario.

Funciones

El ADN lleva la información genética de todos los seres vivos y es propia de cada individuo. Esta información pasa desde las células «madre» a las «hijas» en el proceso de mitosis, lo que hace que todas las células de un individuo tengan la misma información (excepto las gametas que llevan la mitad de la información genética debido al proceso de meiosis).

La información genética está dada por la secuencia de nucleótidos A, T, C y G que tiene cada macromolécula de ADN. Cada nucleótido puede ser considerado como una letra de un alfabeto sencillo de 4 letras con el que se escriben los mensajes biológicos.

Hay segmentos del ADN con una determinada cantidad de nucleótidos que contienen la información necesaria para sintetizar una secuencia de aminoácidos (una proteína o una parte de ella). Cada uno de estos segmentos es un gen. Pero en el ADN también hay segmentos que no llevan información para sintetizar proteínas sino que sirven, entre otras funciones, para regular la transferencia o para fabricar ARN ribosomal.

ADN y ARN

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En el ácido ribonucleico o ARN, el azúcar es una ribosa porque, a diferencia de la desoxirribosa, en el carbono 2’ tiene un grupo hidroxilo (OH). Otra diferencia se da en las bases nitrogenadas. En el ARN no hay nucleótidos con base nitrogenada timina, sino que esta es reemplazada por la base uracilo.

Cada macromolécula de ARN tiene una sola hebra helicoidal. Esta hebra puede adquirir diferentes estructuras de acuerdo con la función que cumple: puede ser lineal si se trata de un ARN mensajero o puede adquirir una forma tridimensional si se trata de ARN ribosomal o ARN de transferencia.

El ARN es el material genético de muchos virus. En las células, los ARN mensajeros son copias de fragmentos del ADN que codifican proteínas, mientras que el ARN ribosomal (que constituye a los ribosomas) y el ARN de transferencia se encargan de la síntesis de proteínas.

Importancia

El ADN es la molécula que contiene la información genética de cada uno de los seres vivos. A partir de esta se pueden sintetizar todas las proteínas que necesita un individuo para llevar a cabo sus funciones vitales.

A partir del estudio del ADN se puede reconocer y distinguir una especie o un individuo; se pueden detectar enfermedades derivadas de mutaciones genéticas y se puede estudiar la evolución de los seres vivos (filogenia molecular), entre otras cosas.