¿Qué es el ADN?

¿QUÉ ES EL ADN?

El ADN es la sustancia química donde se almacenan las instrucciones que dirigen el desarrollo de un huevo hasta formar un organismo adulto, que mantienen su funcionamiento y que permite la herencia. Es una molécula de longitud gigantesca, que está formada por agregación de tres tipos de sustancias: azúcares, llamados desoxirribosas, el ácido fosfórico, y bases nitrogenadas de cuatro tipos, la adenina, la guanina, la timina y la citosina.

Estructura del ADN

Los azúcares y los ácidos fosfóricos se unen lineal y alternativamente, formando dos largas cadenas que se enrollan en hélice. Las bases nitrogenadas se encuentran en el interior de esta doble hélice y forman una estructura similar a los peldaños de una escalera. Se unen a las cadenas mediante un enlace con los azúcares. Cada peldaño está formado por la unión de dos bases, formando los pares de bases anteriormente mencionados; pero estos emparejamientos sólo pueden darse entre la adenina y la timina o entre la citosina y la guanina. Las secuencias -el orden en que se van poniendo- que forman adenina, timina, citosina y guanina a lo largo de la cadena de ADN es lo que determina las instrucciones biológicas que contiene.

El Ácido Desoxirribonucleico o ADN es la molécula que contiene la información que determina las características hereditarias. Esta molécula de elevado peso molecular esto formada por dos cadenas de polinucletidos, antiparalelas y complementarias. Las bases nitrogenadas que la conforman son Adenina, Guanina, Citosina y Timina, las que se aparean en forma específica, A – T y C – G.

El ADN está formando un complejo con proteínas y ARN dentro del núcleo de la célula, llamado cromatina y que durante la división celular se condensa en cromosomas. Cuando las células se dividen y multiplican, el ADN asegura que las nuevas células van a ser copias exactas, transmitiendo correctamente la información heredada. Como toda molécula biológica, el ADN esta expuesto al dato oxidativo producido por las especies reactivas del oxígeno (EROs), que en su mayoría son radicales libres que se generan en forma continua en el organismo durante el proceso de respiración y por factores externos como la luz UV, el humo del cigarrillo u otros.

En el ADN, este dato oxidativo conduce a mutaciones y perdidas en el control celular. El dato que se observa en el material genético es la alteración de bases, cortes en una hebra, intercambio de cromotides hermanas y entrecruzamientos de ADN y proteína.

Las especies reactivas del oxigeno reaccionan con el ADN, oxidando el esqueleto azúcar-fosfato y las bases. La reacción con los azucares conduce a la fragmentación del azúcar, a la pérdida de una base con parte del residuo del azúcar que aun permanece unido y al corte de la cadena. Existen muchos productos de oxidación de las bases por reacción de EROs con el ADN; tres de las bases modificadas más importantes son: La guanina que se oxida a 8-hidroxiguanina; la adenina que se oxida a 8-hidroxiadenina; y la timina que se oxida a timina glicol.

En el organismo existen enzimas que reparan al ADN de la alteración de bases leyendo en la hebra correcta e insertando en la otra la base que le corresponde. Sin embargo, si el dato es muy extenso, estas enzimas no alcanzan a reparar todo el ADN. Durante la replicación de ese ADN dañado, las ADN polimerasas incorporan bases equivocadas al leer la base oxidada, perpetuando la mutación. Así, durante el proceso de replicación se altera la estructura del material genético, estructura alterada que se transmite a las futuras generaciones celulares, contribuyendo significativamente al desarrollo de algunos cánceres relacionados con el envejecimiento.

Función del ADN

Su función principal es codificar las instrucciones esenciales para fabricar un ser vivo idéntico a aquel del que proviene o casi similar, en el caso de mezclarse con otra cadena como es el caso de la reproducción sexual. Las cadenas de polipeptídicas codificadas por el ADN pueden ser estructurales como las proteínas de los músculos, cartílagos, pelo, etc., bien funcionales como las de la hemoglobina o las innumerables enzimas del organismo. La función principal de la herencia es la especificación de las proteínas, siendo el ADN una especie de plano o receta para nuestras proteínas.

Secuencias del ADN

En un gen, la secuencia de los nucleótidos a lo largo de una hebra de ADN se transcribe a un ARN mensajero (ARNm) y esta secuencia a su vez se traduce a una proteína que un organismo es capaz de sintetizar o “expresar” en uno o varios momentos de su vida, usando la información de dicha secuencia.

La relación entre la secuencia de nucleótidos y la secuencia de aminoácidos de la proteína viene determinada por el código genético, que se utiliza durante el proceso de traducción o síntesis de proteínas. La unidad codificadora del código genético es un grupo de tres nucleótidos (triplete), representado por las tres letras iniciales de las bases nitrogenadas. Cuando estos tripletes están en el ARN mensajero se les llama codones. En el ribosoma cada codón del ARN mensajero interacciona con una molécula de ARN de transferencia (ARNt) que contenga el triplete complementario (denominado anticodón). Cada ARNt porta el aminoácido correspondiente al codón de acuerdo con el código genético, de modo que el ribosoma va uniendo los aminoácidos para formar una nueva proteína de acuerdo con las “instrucciones” de la secuencia del ARNm. Existen 64 codones posibles, por lo cual corresponde más de uno para cada aminoácido; algunos codones indican la terminación de la síntesis, el fin de la secuencia codificante; estos codones de terminación o codones de parada son UAA, UGA y UAG.

Replicación del ADN

Es la capacidad que tiene el ADN de hacer copias o réplicas de su molécula. Este proceso es fundamental para la transferencia de la informacióngenética de generación en generación. Las moléculas se replican de un modo semiconservativo. La doble hélice se separa y cada una de las cadenas sirve de molde para la síntesis de una nueva cadena complementaria. El resultado final son dos moléculas idénticas a la original.

El ADN basura

El mal llamado ADN basura corresponde a secuencias del genoma procedentes de duplicaciones, translocaciones y recombinaciones de virus, etc, que parecen no tener utilidad alguna. No deben confundirse con los intrones. Corresponde a más del 90% de nuestro genoma, que cuenta con 20.000 ó 25.000 genes. Inicialmente se pensaba que no tenían utilidad alguna, pero distintos estudios recientes apuntan a que eso puede no ser cierto en absoluto. Entre otras funciones, se postula que el llamado “ADN basura” regula la expresión diferencial de los genes. o también llamado Intrón o sea ADN no codificante.

Clases de ADN

El ADN es por lo común el constituyente básico de la cromatina (cromosoma) nuclear en las células eucarióticas, pero también existe en pequeña cantidad en las mitocondrias y cloroplastos. En los procariontes forma el nucloide (que a diferencia de los eucariontes no va asociado a proteínas, es desnudo) y en los virus (DNAvirus)que lo poseen constituyen el virión o elemento infestante. Por lo común su estructura tridimensional posee giro hacia la derecha (ß-ADN,dextrogiro) que es la forma más estable y ocasionalmente posee giro hacia la izquierda (z-ADN,levógiro) Acorde a las evidencias, sólo una pequeña parte del ADN constituye genes (menos del 10 %). Existen diferentes tipos que los podemos dividir en:

• ADN de copia única (el 57 % del total) formados por segmentos de aproximadamente 1000 pares de nucleótidos del longitud, una pequeña parte de este ADN contiene los genes.
• ADN repetitivo (20 %) son unidades de aproximadamente 300 pares de nucleótidos* que se repiten en el genoma unas 105 veces (unidades de repetición). Se intercalan con el ADN de copia única.
• ADN satélite (altamente repetitivo: 28 % ) son unidades cortas de pares de nucleótidos que se repiten en el genomio. Son característicos en cada especie y pueden ser separados por centrifugación. Constituyen la heterocromatina y no se le conoce función.
  Los porcentajes indicados son del hombre y el ratón, y las proporciones serían las mismas en otras especies.

 

Citar este texto en formato APA: _______. (2013). WEBSCOLAR. ¿Qué es el ADN?. https://www.webscolar.com/que-es-el-adn. Fecha de consulta: 21 de noviembre de 2024.