El ácido desoxirribonucleico, o ADN, es una molécula que sirve como material hereditario que contiene instrucciones biológicas que hacen que cada ser humano y otros organismos sean únicos. Durante la reproducción, los organismos adultos transmiten su ADN y su conjunto de instrucciones a su descendencia.
La estructura y composición del ADN
El ADN está formado por nucleótidos, que son esencialmente bloques de construcción químicos. Los nucleótidos se unen en cadenas para formar una hebra de ADN y contienen tres partes: un grupo fosfato, un grupo azúcar y uno de los cuatro tipos de bases químicas:
- Adenina (A)
- Guanina (G)
- Citosina (C)
- Timina (T)
Estas bases químicas se unen para crear la información que se encuentra en el ADN y la almacenan en un código, basado en su secuencia. Un genoma humano, o el conjunto completo de instrucciones del ADN, contiene alrededor de 3 mil millones de bases y alrededor de 20 000 genes en 23 pares de cromosomas.
Dónde se encuentra el ADN
Cómo funciona el ADN
El propósito del ADN es instruir a los organismos, incluidos los humanos, sobre cómo desarrollarse, sobrevivir y reproducirse. Para que esto suceda, las secuencias de ADN, conocidas como «genes», se convierten en proteínas, que son moléculas complejas responsables de realizar la mayor parte del trabajo en los cuerpos humanos. Si bien los genes varían en tamaño, desde aproximadamente 1000 bases hasta 1 millón de bases en humanos, solo constituyen aproximadamente el 1% de la secuencia de ADN. El resto de las secuencias de ADN regulan cuándo, cómo y qué cantidad de proteína se produce.
Se necesitan dos pasos separados para hacer proteínas usando instrucciones del ADN. La primera es cuando las enzimas leen la información entregada en una molécula de ADN y luego la transcriben a una molécula separada llamada ácido ribonucleico mensajero o ARNm. Una vez que eso sucede, la información enviada por la molécula de ARNm se traduce a un lenguaje que los aminoácidos, también conocidos como los componentes básicos de las proteínas, pueden entender. La célula aplica esas instrucciones para unir los aminoácidos correctos para crear un tipo específico de proteína. Dado que hay 20 tipos de aminoácidos que se pueden juntar en muchos órdenes y combinaciones posibles, le da al ADN la oportunidad de formar una amplia gama de proteínas.
La doble hélice
Para comprender cómo funciona el ADN, es importante volver a las cuatro bases químicas mencionadas anteriormente: A, G, C y T. Cada una de ellas se empareja con otra base para crear unidades llamadas «pares de bases». Luego, cada base también se une a una molécula de azúcar y una molécula de fosfato, formando un nucleótido. Cuando se organizan en dos hebras largas, los nucleótidos forman lo que parece una escalera torcida o una escalera de caracol conocida como «doble hélice». Usando el ejemplo de una escalera, los pares de bases son los peldaños, mientras que las moléculas de azúcar y fosfato forman los lados verticales de la escalera, manteniéndolo todo unido.
La forma de la doble hélice es lo que le da al ADN la capacidad de transmitir instrucciones biológicas con gran precisión. Este es el caso porque la forma de espiral es la razón por la cual el ADN puede replicarse durante la división celular. Cuando llega el momento de que una célula se divida, la doble hélice se separa por la mitad para convertirse en dos hebras simples. A partir de ahí, las hebras simples funcionan como plantillas para formar nuevas moléculas de ADN de doble hélice que, una vez que las bases se asocian y se agregan a la estructura, resultan ser una réplica de la molécula de ADN original.
Haz clic en Reproducir para aprender todo sobre el ADN
La historia y el descubrimiento del ADN
En 1869, el médico y bioquímico suizo Friedrich Miescher descubrió una sustancia química en los leucocitos humanos. Su investigación se centró en los contenidos químicos del núcleo de una célula y, para verlos mejor, examinó el pus en los vendajes quirúrgicos del hospital local. Se sabía que el pus contenía grandes cantidades de leucocitos, por lo que Miescher purificó sus núcleos para comprender mejor su composición. Al hacerlo, pudo aislar una nueva sustancia química en el núcleo, a la que llamó «nucleína», pero que hoy se conoce como ADN. Si bien se realizó una cantidad significativa de investigación sobre los ácidos nucleicos durante y poco después de la vida de Miescher, pasarían varias décadas más antes de que los científicos entendieran su importancia.
Hubo un interés renovado en el ADN a partir de la década de 1930, seguido de muchos descubrimientos importantes, incluido el entendimiento de que el ADN era responsable de transmitir las características hereditarias. La estructura del ADN también fue objeto de investigación en la década de 1930, incluida la del físico y biólogo molecular inglés William T. Astbury, quien sugirió que el ADN era una molécula lineal larga y helicoidal.
El avance más conocido del ADN se produjo en 1953, cuando Rosalind Franklin, James Watson, Francis Crick y Maurice Wilkins realizaron una investigación que daría como resultado el descubrimiento del modelo de doble hélice del ADN. Utilizando patrones de difracción de rayos X y modelos de construcción, los científicos determinaron que la estructura de doble hélice del ADN le permitía transportar información biológica de una generación a la siguiente.
En 1962, Watson, Crick y Wilkins recibieron el Premio Nobel de Medicina por su descubrimiento. Aunque Franklin habría sido elegible para recibir el premio, murió en 1958 de cáncer de ovario a la edad de 37 años, y las reglas del Premio Nobel estipulan que el premio no puede dividirse entre más de tres personas, ni entregarse después de que alguien lo haya hecho. fallecido.
Una palabra de MEDSALUD
Al igual que muchos científicos que investigaron la genética en los primeros días del campo, se sabía que Watson tenía creencias dañinas y científicamente inexactas sobre raza, etnia, género e identidad sexual, entre otros datos demográficos. Si bien los descubrimientos que hizo junto con sus colegas fueron significativos, también es importante reconocer aspectos de su trabajo que no se sostienen hoy.