ADN , o ácido desoxirribonucleico , es un ácido nucleico (uno de los dos ácidos que se encuentran en la naturaleza) que sirve para almacenar información genética sobre un organismo de una manera que puede transmitirse a las generaciones posteriores. El otro ácido nucleico es el ARN o ácido ribonucleico .
el ADN lleva el código genético de cada proteína que tu cuerpo produce y, por lo tanto, actúa como una plantilla para todos. una cadena de ADN que codifica para un producto de una sola proteína se llama un gen. el ADN consiste en polímeros muy largos de unidades monoméricas llamadas nucleótidos , que contienen tres regiones distintas y vienen en cuatro sabores distintos en ADN, gracias a las variaciones en la estructura de una de estas tres regiones.
En los seres vivos, el ADN se combina con proteínas llamadas histonas para crear una sustancia llamada cromatina. La cromatina en los organismos eucarióticos se divide en varios fragmentos distintos, llamados cromosomas. el ADN se transmite de los padres a su descendencia, pero, como verás, parte de tu ADN se transmitió exclusivamente de tu madre.
la estructura del ADN
el ADN está formado por nucleótidos, y cada nucleótido incluye una base nitrogenada, de uno a tres grupos fosfato (en el ADN, solo hay uno) y una molécula de azúcar de cinco carbonos llamada desoxirribosa. (el azúcar correspondiente en rna es ribosa). En la naturaleza, el ADN existe como una molécula pareada con dos cadenas complementarias. estas dos cadenas se unen en cada nucleótido a través del medio, y la "escalera" resultante se tuerce en forma de doble hélice o par de espirales desplazadas.
las bases nitrogenadas vienen en una de cuatro variedades: adenina (a), citosina (c), guanina (g) y timina (t). la adenina y la guanina pertenecen a una clase de moléculas llamadas purinas, que contienen dos anillos químicos unidos, mientras que la citosina y la timina pertenecen a la clase de moléculas conocidas como pirimidinas, que son más pequeñas y contienen un solo anillo.
unión específica de pares de bases
es la unión de bases entre nucleótidos en cadenas adyacentes lo que crea los "peldaños" de la "escalera" de ADN. a medida que sucede, una purina solo puede unirse con una pirimidina en este contexto, y es aún más específico que eso: a se une a y solo a t, mientras que c se une a y solo a g.
este par de bases uno a uno significa que si se conoce la secuencia de nucleótidos (sinónimo de "secuencia de bases" para propósitos prácticos) para una cadena de ADN, la secuencia de bases en la otra cadena complementaria puede determinarse fácilmente.
La unión entre nucleótidos adyacentes en la misma cadena de ADN se produce por la formación de enlaces de hidrógeno entre el azúcar de un nucleótido y el grupo fosfato del siguiente.
¿Dónde se encuentra el ADN?
En los organismos procarióticos, el ADN se encuentra en el citoplasma de la célula, ya que los procariotas carecen de núcleos. En las células eucariotas, el ADN se encuentra en el núcleo. Aquí, se rompe en cromosomas . los humanos tienen 46 cromosomas distintos con 23 de cada padre. estos 23 cromosomas diferentes son distintos en apariencia física bajo un microscopio, por lo que pueden numerarse del 1 al 22 y luego de x o y para el cromosoma sexual. Los cromosomas correspondientes de diferentes padres (p. ej., el cromosoma 11 de su madre y el cromosoma 11 de su padre) se llaman cromosomas homólogos.
El ADN también se encuentra en las mitocondrias de los eucariotas en general, así como en los cloroplastos de las células vegetales en particular. esto en sí mismo apoya la idea prevaleciente de que estos dos orgánulos existieron como bacterias independientes antes de ser engullidos por los primeros eucariotas hace más de dos mil millones de años. El hecho de que el ADN en las mitocondrias y los cloroplastos codifique para productos de proteínas que el ADN nuclear no da aún más credibilidad a la teoría.
porque el ADN que se abre camino en las mitocondrias solo llega desde la célula del óvulo de la madre, gracias a la forma en que se generan y combinan el espermatozoide y el óvulo, todo el ADN mitocondrial llega a través de la línea materna, o las madres del ADN de cualquier organismo están siendo examinadas.
replicación de ADN
Antes de cada división celular, todo el ADN en el núcleo celular debe ser copiado o replicado , de modo que cada nueva célula creada en la división que está por venir pueda tener una copia. Debido a que el ADN es de doble cadena, debe desenrollarse antes de que pueda comenzar la replicación, de modo que las enzimas y otras moléculas que participan en la replicación tengan espacio a lo largo de las cadenas para hacer su trabajo.
cuando se copia una sola hebra de ADN, el producto es en realidad una nueva hebra complementaria de la hebra plantilla (copiada). por lo tanto, tiene la misma secuencia de ADN base que la cadena que estaba vinculada a la plantilla antes de que comenzara la replicación. por lo tanto, cada cadena de ADN antigua se empareja con una nueva cadena de ADN en cada nueva molécula de ADN de doble cadena replicada. Esto se conoce como replicación semiconservativa .
intrones y exones
el ADN consiste en intrones , o secciones de ADN que no codifican ningún producto proteico (es decir, no son genes) y exones , que son regiones codificantes que sí corresponden a genes que producen productos proteínicos.
La forma en que los exones transmiten información acerca de las proteínas es a través de la transcripción o la creación de un mensajero de ARN (ARN) a partir de ADN. cuando se transcribe una hebra de ADN, la hebra resultante de rna tiene la misma secuencia de bases que el complemento de dna de la hebra plantilla, excepto por una diferencia: cuando la timina se produce en el ADN, uracilo (u) se produce en el ARN.
cuando se ensambla el ARN, solo los exones se han codificado para cualquiera de ellos, por lo que el empalme se produce entre los fragmentos de ARN codificados por genes que no eran vecinos del ADN debido a la presencia de intrones.
transcripción de ARN
Durante la transcripción de ARN, el ácido ribonucleico se crea a partir de una hebra de ADN que se ha separado de su pareja complementaria. la hebra de ADN que se utiliza así se conoce como hebra plantilla. La propia transcripción depende de varios factores, incluidas las enzimas (p. ej., la polimerasa de ARN ).
La transcripción se produce en el núcleo. cuando la cadena de mrna está completa, abandona el núcleo a través de la envoltura nuclear hasta que se une a un ribosoma , donde se desarrolla la traducción y la síntesis de proteínas. así, la transcripción y la traducción se segregan físicamente entre sí.
¿Cómo se descubrió la estructura del ADN?
james watson y francis crick son conocidos por ser los co-descubridores de uno de los misterios más profundos de la biología molecular: la estructura y la forma de la hélice de doble hélice, la molécula responsable del código genético único llevado por todos. mientras que el dúo se ganó su lugar en el panteón de grandes científicos, su trabajo estuvo supeditado a los hallazgos de una variedad de otros científicos e investigadores, tanto anteriores como que operaban en el tiempo de Watson y Crick.
a mediados del siglo XX, en 1950, el austriaco erwin chargaff descubrió que la cantidad de adenina en las cadenas de ADN y la cantidad de timina presente eran siempre idénticas, y que una relación similar era válida para la citosina y la guanina. por lo tanto, la cantidad de purinas presentes (a + g) fue igual a la cantidad de pirimidinas presentes. Además, la científica británica Rosalind Franklin utilizó una cristalografía de rayos X para especular que las cadenas de ADN forman complejos que contienen fosfato ubicados a lo largo del exterior de la cadena.
Esto era consistente con un modelo de doble hélice, pero Franklin no lo reconoció, ya que nadie tenía una buena razón para sospechar esta forma de ADN. pero en 1953, watson y crick habían logrado ponerlo todo junto. les ayudó el hecho de que la construcción de modelos de moléculas químicas era en sí misma una tarea que mejoraba rápidamente en el momento