3.16: ADN

¿Dónde están las instrucciones?

¿Cómo saben tus células qué hacer? Al igual que los constructores tienen planos para decirles cómo construir una casa, tus celdas también tienen instrucciones. Las instrucciones de tus células son moléculas de ADN.

¿Qué es el ADN?

El ADN es el material que conforma nuestros cromosomas y almacena nuestra información genética. Cuando construyes una casa, necesitas un plano, un conjunto de instrucciones que te indiquen cómo construir. El ADN es como el plano de los organismos vivos. La información genética es un conjunto de instrucciones que le dicen a tus células qué hacer.

El ADN es una abreviatura de ácido desoxirribonucleico. Como recordarás, los ácidos nucleicos son un tipo de macromolécula que almacena información. La parte desoxirribo del nombre se refiere al nombre del azúcar que está contenido en el ADN, desoxirribosa. El ADN puede proporcionar las instrucciones para componer todos los seres vivos, pero en realidad es una molécula muy simple. El ADN está hecho de una cadena muy larga de nucleótidos. De hecho, en ti, la molécula de ADN más pequeña tiene más de 20 millones de nucleótidos.

Nucleótidos

Los nucleótidos se componen de tres partes principales:

1. un grupo fosfato.
2. un azúcar de 5 carbonos (desoxirribosa en el ADN).
3. una base que contiene nitrógeno.

La única diferencia entre cada nucleótido es la identidad de la base. Solo hay cuatro bases posibles que componen cada nucleótido de ADN: adenina (A), guanina (G), timina (T) y citosina (C).

El Código Genético

Las diversas secuencias de las cuatro bases nucleotídicas conforman el código genético de tus células. Puede parecer extraño que sólo haya cuatro letras en el “alfabeto” del ADN. Pero como tus cromosomas contienen millones de nucleótidos, hay muchas, muchas combinaciones diferentes posibles con esas cuatro letras.

Pero, ¿cómo encajan todas estas piezas? James Watson y Francis Crick ganaron el Premio Nobel en 1962 por armar la estructura del ADN. Junto con el trabajo de Rosalind Franklin y Maurice Wilkins, determinaron que el ADN está hecho de dos cadenas de nucleótidos formadas en una doble hélice, o una espiral bicatenaria, con los grupos azúcar y fosfato en el exterior, y las bases emparejadas que conectan las dos hebras en el interior de la hélice (Figura abajo).

Figura\(\PageIndex{1}\): La estructura tridimensional del ADN es una doble hélice. Los enlaces de hidrógeno entre las bases en el centro de la hélice mantienen unida la hélice.

Emparejamiento de bases

Las bases en el ADN no se emparejan aleatoriamente. Cuando Erwin Chargaff miró de cerca las bases en el ADN, notó que el porcentaje de adenina (A) en el ADN siempre igualó al porcentaje de timina (T), y el porcentaje de guanina (G) siempre igualó al porcentaje de citosina (C). El modelo de Watson y Crick explicó este resultado al sugerir que A siempre se empareja con T, y G siempre se empareja con C en la hélice de ADN. Por lo tanto, A y T, y G y C, son “bases complementarias”, o bases que siempre se emparejan, conocidas como pares de bases. Las reglas de emparejamiento de bases establecen que A siempre se unirá a T, y G siempre se unirá a C (Figura a continuación). Por ejemplo, si una cadena de ADN lee ATGCCAGT, la otra cadena estará compuesta por las bases complementarias: TACGGTCA.

Los enlaces de hidrógeno mantienen unidas las bases complementarias, formándose dos enlaces entre una A y una T, y tres enlaces entre una G y una C.

Figura\(\PageIndex{2}\): La estructura química del ADN incluye una cadena de nucleótidos que consiste en un azúcar de 5 carbonos, un grupo fosfato y una base nitrogenada. Observe cómo el grupo azúcar y fosfato forman la columna vertebral del ADN (hebras resaltadas en rosa), con los enlaces de hidrógeno entre las bases uniendo las dos hebras.

Resumen

• El ADN almacena la información genética de la célula en la secuencia de sus 4 bases: adenina, timina, guanina y citosina.
• El ADN está hecho de una cadena larga de nucleótidos que consiste en un azúcar de 5 carbonos, un grupo fosfato y una base que contiene nitrógeno.

Explora más

Utilice el siguiente recurso para responder a las preguntas que siguen. Algunos recursos requieren flash player para ver pero no son necesarios para responder a las preguntas.

https://learn.genetics.utah.edu/content/basics/builddna/

1. ¿Dónde se encuentra el ADN nuclear en un organismo eucariota?
2. Describir la estructura del ADN.
3. ¿Cuál es otro nombre para las “oraciones” que codifica el ADN?
4. ¿Qué le dicen los genes a una célula que haga?
5. ¿Cuánto tiempo tarda una célula humana en copiar el ADN en su núcleo antes de que se divida?
6. ¿Cuántas células nuevas produce tu cuerpo todos los días?
7. ¿Qué pasos toma la célula para acelerar la velocidad de replicación del ADN?

Revisar

1. Describir la estructura del ADN.
2. ¿En qué consiste un nucleótido?
3. ¿Cuáles son las reglas de emparejamiento de bases?
4. Si una cadena de ADN lee CCGTAATGCAT, ¿cuál será la secuencia de la cadena complementaria?