Ciencia

Los Ácidos nucleicos. El ADN | Albert Mesa Rey

La macromolécula que forma los genes y los cromosomas de todas las especies vivas fue conocida por todo el mundo el 25 de abril de 1953. Esta es la fecha en la que la revista Nature publicó el descubrimiento y la investigación que habían llevado a cabo por los biólogos James Watson y Francis Crick.

Introducción

Durante la pandemia por el virión SARS-COV-2, la enfermedad causada, la COVID-19, el rastreo del agente patógeno con tests PCR, la aparición de vacunas y posibles efectos secundarios, se ha hablado de fragmentos de ARN (Ácido Ribonucleico RNA por sus siglas en inglés) y de la alteración del ADN (Ácido Desoxirribonucleico DNA por sus siglas en inglés). Quisiera ofrecer a nuestros amables lectores una breve introducción de qué son los ácidos nucleicos, sus tipos, composición y funciones. A fin de que el tema no sea excesivamente denso, he decido dividir el tema en dos entregas. Comencemos:

¿Qué son los ácidos nucleicos?

Los ácidos nucleicos constituyen el material genético de los organismos y son necesarios para el almacenamiento y la expresión de la información genética. Existen dos tipos de ácidos nucleicos química y estructuralmente distintos: el ácido desoxirribonucleico (ADN o DNA por sus siglas en inglés) y el ácido ribonucleico (ARN o RNA por sus siglas en inglés); ambos se encuentran en todas las células procariotas, eucariotas y virus. El ADN funciona como el almacén de la información genética y se localiza en los cromosomas del núcleo, las mitocondrias, los ribosomas y los cloroplastos de las células eucariotas. En las células procariotas el ADN se encuentra en su único cromosoma y, de manera extracromosómica, en forma de plásmidos. El ARN interviene en la transferencia de la información contenida en el ADN hacia los compartimientos celulares. Se encuentra en el núcleo, el citoplasma, la matriz mitocondrial y el estroma de cloroplastos de células eucariotas y en el citosol de células procariotas. Veamos un poco más en detalle cada uno de ellos.

El Ácido Desoxirribonucleico (ADN). Un poco de Historia:

El ADN fue aislado por primera vez durante 1869, por el médico suizo Friedrich Miescher, mientras trabajaba en la Universidad de Tubinga. Miescher realizaba experimentos acerca de la composición química del pus de vendas quirúrgicas desechadas cuando notó un precipitado de una sustancia desconocida que caracterizó químicamente más tarde. Lo llamó nucleína, debido a que lo había extraído a partir de núcleos celulares. Se necesitaron casi 70 años de investigación para poder identificar los componentes y la estructura de los ácidos nucleicos.

Fueron James Watson y Francis Crick quienes propusieron en 1953 el modelo de la doble hélice de ADN para representar la estructura tridimensional del polímero.

Figura 1. Fragmento de la doble hélice del ADN.

¿De qué está compuesto el ADN?

Efectivamente el ADN es un polímero de Nucleótidos, que constituyen su unidad básica, unidos entre si a través de un enlace fosfodiéster entre las dos moléculas fosfatos consecutivas en cada una de las cadenas del ADN.

Un nucleótido es una molécula orgánica compuesta por tres componentes:

Base nitrogenada, una purina o pirimidina.
Pentosa, la desoxirribosa en el caso del ADN.
Grupo fosfato, causante de las cargas negativas de los ácidos nucleicos y que le brinda características ácidas.

Figura 2. Estructura de un nucleótido.

Las bases nitrogenadas que componen el ADN son 4, la Citosina, la Guanina, la Timina y la Adenina, que en cada “eslabón” de la doble hélice que se aparean siempre de la misma forma la adenina con la timina y la guanina con la citosina A-T y C-G. Esas son las cuatro letras de nuestro código genético.

Figura 3. Las bases nitrogenadas en el ADN.

¿Dónde está y que hace el ADN?

Como se comentaba en la presentación de los ácidos nucleicos de este artículo, tratando de responder a la pregunta “¿Qué son los ácidos nucleicos?”, están localizados diversos orgánulos de todas las células y en algunos virus.

Es el componente básico de los genes y estos son las partes replicantes de los cromosomas.

Los genes son en definitiva que seamos lo que somos. Como es bien sabido la especie humana tiene 23 pares de cromosomas. O más concretamente 22 pares autosómicos y un par sexual (XX para las mujeres y XY para los varones).

Las funciones biológicas del ADN incluyen:

El almacenamiento de información (genes y genoma),
La codificación de proteínas (transcripción y traducción) y
Su autoduplicación (replicación del ADN) para asegurar la transmisión de la información a las células hijas durante la división celular.

P.D.: Si hoy amable lector, te ha interesado este breve artículo de introducción a los ácidos nucleicos, en la próxima entrega trataremos de ver que son y que función tienen los diferentes tipos de ARN.