Todo lo que debes saber acerca del ADN
Revisado y aprobado por el biotecnólogo Alejandro Duarte
El ADN o ácido desoxirribonucleico es la unidad fundamental del genoma humano, la base de nuestro ser. Es la molécula que porta la información genética, es decir las instrucciones que determinan las características de cada persona. Muchos rasgos físicos, por lo tanto, vienen determinados por estas instrucciones codificadas en el ADN.
Un concepto importante a la hora de hablar del ADN son las mutaciones que pueden aparecer en él. Las mutaciones son alteraciones del material genético y pueden ser de distintos tipos. Según donde haya tenido lugar esta mutación o el efecto desarrollado por la misma, el riesgo de padecer ciertas enfermedades aumenta.
Es importante mencionar que los seres humanos compartimos el 99,9 % de nuestro ADN. Lo que nos hace diferentes está contenido únicamente en el 0,1 %.
Fue el bioquímico suizo Frederich Miescher quien, a finales del siglo XIX, consiguió aislar moléculas de ácidos nucleicos. A pesar de ello, fue necesario casi un siglo desde ese descubrimiento hasta que los investigadores entendieron la estructura de la molécula de ADN en profundidad.
¿Dónde se encuentra el ADN?
En los organismos eucariotas el material genético se encuentra dentro de una estructura celular conocida como núcleo. En condiciones normales el ADN se organiza formando lo que se conoce como cromatina, que no es más que uno de los grados de menor empaquetamiento de esta molécula.
Por otro lado las mitocondrias son unas estructuras celulares que tienen todos los organismos eucariotas. En ellas hay una pequeña cantidad de ácido desoxirribonucleico además del que se encuentra en el núcleo de la célula. En las mitocondrias se genera la energía que la célula necesita para funcionar.
Además, en la reproducción sexual, los organismos heredan la mitad de su ADN nuclear del padre y la mitad de la madre. No obstante, los organismos heredan todo su ADN mitocondrial de la madre. Esto se debe a que solamente los óvulos conservan las mitocondrias durante la fecundación.
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¿Cómo es la estructura del ADN?
El ADN está formado por unos componentes químicos básicos denominados nucleótidos. Estos componentes a su vez incluyen:
- Un grupo fosfato.
- Un grupo azúcar.
- Una base nitrogenada.
El material genético se organiza en hebras y para formarlas, los nucleótidos se unen, mediante diferentes tipos de enlaces, formando cadenas dobles, complementarias y antiparalelas. Los cuatro tipos de bases nitrogenadas más conocidas que forman el ADN son los siguientes:
- Adenina (A).
- Timina (T).
- Guanina (G).
- Citosina (C).
El orden de estas bases en la secuencia determina qué instrucciones biológicas están contenidas en una hebra de ADN. Un ejemplo característico podría ser el siguiente; mientras que la secuencia ATCGTT puede dar instrucciones para unos ojos azules, ATCGCT indica ojos marrones.
Por otro lado el ARN es otro tipo de ácido nucléico. Este se encarga de traducir la información genética del ADN en proteínas. Cuando hablamos de los seres humanos, el conjunto completo de ADN consta de 3 mil millones de pares de bases.
Están organizados en 23 pares de cromosomas, que contienen a su vez entre 20 000 y 30 000 genes. Sin embargo, esta cifra aún está en estudio ya que los datos que se han obtenido hasta ahora no son precisos.
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¿Cómo se usan las secuencias de ADN para elaborar proteínas?
Las instrucciones del ácido desoxirribonucleico se usan para elaborar proteínas. Este proceso fundamental para la biología se realiza en dos pasos.
En primer lugar, las enzimas, unas proteínas especializadas, leen la información en una molécula de ADN y la transcriben a la molécula intermediaria denominada ARN.
La información contenida en el ARN se traduce en una secuencia específica de aminoácidos, los componentes esenciales de las proteínas. Existen 20 tipos de aminoácidos que pueden colocarse formando distintas secuencias para formar diferentes proteínas.
En determinados puntos del ciclo celular, algunas partes del ADN se desenrollan con el fin de poder llevar a cabo la síntesis de proteínas y otros procesos biológicos.
Sin embargo durante la división celular, el material genético se encuentra en su forma más compacta. Esta presentación se denomina cromosoma y es necesario para poder transferir el material genético a nuevas células.
Los profesionales llaman ADN nuclear al que se encuentra en el núcleo de la célula. El conjunto completo de ADN nuclear de un organismo es conocido como su genoma.
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