¿Qué es el ácido desoxirribonucleico? [Respuestas y adaptaciones biofisiológicas al esfuerzo]

¿Qué es el ADN? En la siguiente entrada se tratará este concepto en un nuevo contenido sobre nuestra temática de Biología Celular y molecular, perteneciente a la sección centrada en Respuestas y Adaptaciones biofisiológicas al esfuerzo.

¿Qué es el ácido desoxirribonucleico? [Respuestas y adaptaciones biofisiológicas al esfuerzo]

El acido desoxirribonucleico o ADN, es un ácido nucleico que contiene una serie de instrucciones genéticas usadas en el desarrollo y funcionamiento de todos los organismos vivos conocidos y algunos virus, y es responsable de su transmisión hereditaria.

El papel principal de esta molécula de ADN es el almacenamiento a largo plazo de información. Es como un código con unas instrucciones para construir otros componentes de las células, como las proteínas y las moléculas de ARN.

Los segmentos de ADN que llevan esta información genética son conocidos como genes, pero las otras secuencias de ADN tienen intenciones estructurales o toman parte en la regulación del uso de esta información genética.

Desde el punto de vista químico, el ADN es un polímero de nucleótidos, un polinucleótido. Un polímero es un compuesto formado por muchas unidades simples conectadas entre sí. Imagina que cada una de ellas son como vagones de un tren y estos vagones son nucleótidos formados por azúcar (desoxirribosa).

El azúcar está constituido de una base nitrogenada (puede ser adenina→A, timina→T, citosina→C o guanina→G) y un grupo fosfato que actúa como enganche de cada vagón con el siguiente, distinguiéndose entre sí y haciendo que la secuencia del ADN se especifique nombrando sólo la secuencia de sus bases.

La disposición secuencial de estas cuatro bases (A, T, C y G) a lo largo de la cadena es la que codifica la información genética. Por ejemplo, una secuencia de ADN puede ser ATGCTAGATCGC...

En los organismos vivos, el ADN se presenta como una doble cadena de nucleótidos, en la que las dos hebras están unidas entre sí por unas conexiones denominadas puentes de hidrógeno.

Imagen. Composición del azúcar. 

Autoría Saluteca.

El ARN

Para que la información que contiene el ADN se utilice, en primer lugar debe copiarse en unos trenes de nucleótidos, más cortos y con unas unidades diferentes, el ARN. Estas moléculas se copian del ADN mediante el proceso de transcripción. Una vez procesadas en el núcleo celular, las moléculas de ARN pueden salir al citoplasma para su utilización posterior.

La información contenida en el ARN se interpreta usando el código genético, que especifica la secuencia de los aminoácidos de las proteínas, según una correspondencia de un triplete de nucleótidos (codón) para cada aminoácido. Esto es, la información genética (qué proteínas se van a producir en cada momento del ciclo de vida de una célula) se halla codificada en las secuencias de nucleótidos del ADN y debe traducirse para poder funcionar.

La traducción se realiza usando el código genético a modo de diccionario ("secuencia de nucleótido-secuencia de aminoácidos") que permite el ensamblado de largas cadenas de aminoácidos (las proteínas) en el citoplasma de la célula. Por ejemplo, en la secuencia de ADN ATGCTAGATCGC..., la ARN polimerasa utilizaría como molde la cadena complementaria de dicha secuencia de ADN (TAC-GAT-CTA-GCG-...) para transcribir una molécula de ARNm que se leería AUG-CUA-GAU-CGC-... ; el ARNm resultante, utilizando el código genético, se traduciría como la secuencia de aminoácidos metionina-leucina-ácido aspártico-arginina-…

Los genes

Las secuencias de ADN que constituyen la unidad fundamental, física y funcional de la herencia son los genes. Cada gen contiene una parte que se transcribe a ARN y otra que se encarga de definir cuándo y dónde deben expresarse. La información contenida en los genes (genética) se utiliza para generar ARN y proteínas, que son los componentes básicos de las células, que se utilizan para la construcción de los orgánulos u organelos celulares, entre otras funciones.

Dentro de las células, el ADN está organizado en una serie de estructuras, los cromosomas que, durante el ciclo celular, se duplican antes de que la célula se divida. Los organismos eucariotas (animales, plantas y hongos) almacenan la mayor parte de su ADN dentro del núcleo celular y una mínima parte en mitocondrias, y en los plastos y los centros organizadores de microtúbulos o centríolos, en caso de tenerlos.

Por otro lado, los organismos procariotas (bacterias y arqueas) lo almacenan en el citoplasma de la célula, y, por último, los virus ADN lo hacen en el interior de la cápsida de naturaleza proteica.

Por último, existen multitud de proteínas, como por ejemplo las histonas y los factores de transcripción, que se unen al ADN dotándolo de una estructura tridimensional determinada y regulando su expresión. Los factores de transcripción reconocen secuencias reguladoras del ADN y especifican la pauta de transcripción de los genes. El material genético completo de una dotación cromosómica se conoce como genoma y, con pequeñas variaciones, es característico de cada especie.

Imagen. Estructura ADN en célula eucariota.

Autoría Wikipedia. 

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