EL ADN El ADN o tamb tambié ién n cono conoci cido do como como ácid ácidos os nucl nuclei eico cos s son son molé molécu cula las s de alta alta complejidad que son producidas en todas las células de los seres vivos y virus. En realidad existen dos clases de ácidos nucleicos: el ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (AN). !anto la molécula de AN como la molécula de ADN tienen una estructura de "orma #elicoidal.
$a persona persona responsab responsable le del descubrimie descubrimiento nto del ADN "ue %riedric# &iesc#er en '*. +in embar,o- debido a la época- no pudo comprender la importancia de su #alla,o. #alla,o. !iempo despuésdespués- ic#ard Altmann Altmann las identi"ico como ácidos y les dio el nombre de ácidos nucleicos. obert %eul,en- en '*'/- describi0 un método para revelar por tinci0n el ADN- basado en el colorante "ucsina. Durante los a1os 23- el bioqu4mico 5.A. $evene analio los componentes del ADNlos ácidos nucleicos y encontr0 que conten4a cuatro bases nitro,enadas : citosina y timina (pirimidinas)- adenina y ,uanina (purinas)6 el a7car desoxirribosa6 y un ,rupo "os"ato. PURINAS
ADEN8NA
9AN8NA 9AN8N A
PIRIMIDINAS ;8!<+8NA
!8&8NA
A;8$<
$a investi,aci0n responsable responsable del descubrimiento descubrimiento de la estructura ,eneral del ADN "ue llevada a cabo por los bio"4sicos británicos %rancis ;ric=- &aurice >il=ins y osalind %ran=lin- y por el bioqu4mico estadounidense ?ames >atson. tiliando una "oto,ra"4a de una di"racci0n de rayos @ de la molécula de ADN obtenida por >il=ins en '*'- >atson y ;ric= elaboraron un modelo de la molécula de ADNque "ue completado en '*B.
>il=ins era un cristalo,ra"o de rayos @- o sea- que estudiaba los ordenamientos de los átomos en los cristales- bombardeando el cristal con el rayo @. $a "orma en la que los rayos x bombardean una estructura te otor,a un dato al cual se le conoce como pauta de di"racci0n- en esta se da a conocer in"ormaci0n acerca del orden espacial de los átomos. >il=ins se dio a la tarea de investi,ar a la estructura del ADN- dándole como resultado siempre tres medidas di"erentes: B./ A- 23 A- y B/ A. Es entonces cuando esta investi,aci0n se convierte en un rompecabeas C;uál es el motivo por el cual siempre arrojaba estas periodicidades >atson y ;ric= resolvieron este eni,ma de una manera muy ele,ante- Ellos sab4an la estructura molecular de las bases nitro,enadas y la "orma en la que estaban or,aniadas en un nucle0tido- en base a esto comenaron a elaborar modelos a escala utiliando las medidas reales de las purinas y pirimidinas. !ambién sab4an de la relaci0n a7car"os"ato y descubrieron que estas "ormaban el eje de la cadena y después se percataron que en realidad el ADN contaba con dos ejes de a7car "os"ato. $a posici0n de las bases result0 al,o problemáticapero pronto qued0 claro que la adenina s0lo pod4a enlaarse con la timina (mediante dos puentes de #idro,eno) y que la ,uanina s0lo pod4a enlaarse con la citosina (mediante tres puentes de #idro,eno). En la si,uiente ima,en se muestra la relaci0n A! y ;9 a través de los puentes de #idro,eno.
%ue entonces cuando las cosas comenaron a encajar- pues cuando las bases nitro,enadas se reun4an como A! o 9; la distancia a lo anc#o era de 23 A. >atson y ;ric= propusieron que los nucle0tidos estaban ordenados lon,itudinalmente "ormando dos lar,as cadenas6 el eje de cada una constaba de dos ,rupos de a7car y "os"atos- y ambas estaban enlaadas por bases en los puntos interiores. Entonces se #io obvio que las bases "ormaban los pelda1os de una escalera y que los ejes constaban de una secuencia ordenada en "orma alterna de a7cares y "os"atos6 la distancia entre bases sucesivas (pelda1os) era de B./A. $a
periodicidad de B/A que >il=ins #ab4a encontrado en los cristales de DNA es '3 veces B./A y >atson y ;ric= propusieron que la escalera estaba enrollada en "orma de #élice (semejante a una escalera en espiral) con un ,iro completo B3F. Esto quiere decir que cada die pelda1os- la escalera va retornar a su posici0n inicial.
$a #erencia ,enética es suministrada conjuntamente por los pro,enitores6 es decirel ,enotipo del nuevo ser está constituido por el aporte de ambos. El mac#o aporta la #erencia en los cromosomas del espermatooide. $a #embra aporta su #erencia en los cromosomas del 0vulo. $a uni0n de espermatooide y 0vulo "orma la célula #uevo y dentro de ésta se encuentran los cromosomas de ambos6 estos cromosomas son los que ,uardan la in"ormaci0n de los caracteres #ereditarios. $os cromosomas son unos "ilamentos en los que se a,rupan los ,enes- "ormados por secuencias de ADN y AN. n ,en es una unidad de trasmisi0n #ereditaria que determinará- durante el desarrollo de un ser- la aparici0n o no de un determinado carácter. As4- pues- los elementos que determinan las caracter4sticas a #eredar por un nuevo ser son los ,enes que están ubicados en los cromosomas de la célula #uevo. na de las propiedades que el ADN debe tener para "uncionar en la #erencia es la capacidad de duplicarse. El modelo de >atson;ric= incluye esto. na cadena del ADN es complemento de la otra- puesto que cuando la adenina se presenta en
una cadena- la timina lo #ace en la opuesta y la ,uanina en una cadena "rente a la citosina en la otra. 5or ejemplo- si la cadena del ADN contiene adenina- un nucle0tido que conten,a timina se apareará con éste6 y si la base si,uiente en la cadena de DNA es ,uanina el nucle0tido que #ará par con él debe contener citosina6 y as4 sucesivamente en esta "orma las nuevas cadenas complementarias6 la nueva cadena es una copia complementaria del ori,inal. $a "ormaci0n de dos nuevas cadenas idénticas a las dos ori,inales se e"ect7an as4- pero además y esto es lo más importante- la secuencia exacta de los pares de bases nitro,enadas en las cadenas ori,inales se #abrá reproducido exactamente. Este proceso de duplicaci0n de ADN se llama replicación.
$os estudios e"ectuados con una ,ran variedad de or,anismos demuestran ampliamente que la s4ntesis de las enimas depende de estructuras espec4"icas dentro del n7cleo conocido como ,enes. En '*/3- 9.G. Headle y E. $. !atum propusieron que #ay una enima especi"ica por cada ,en6 el concepto se #io conocido como la #ip0tesis de un ,en- una enima. Esta #ip0tesis establece que los ,enes controlan el metabolismo celular- re,ulan la s4ntesis de enimas6 puesto que estas controlan todas las reacciones que ocurren en la célula- la "orma y "unci0n de la célula dependen directamente de la "unci0n de la enima y- por tanto de la acci0n del ,en. 5ara ilustrar esto simplemente consideramos un ejemplo. 5ara tener pi,mento casta1o en nuestro cabello deben ocurrir una serie de reacciones qu4micas en la célula que producen cabello pi,mentado. $a secuencia de reacciones puede representarse por A I H I ; I D pi,mento casta1o. $as enimas que catalian esta secuencia de reacciones pueden representarse como a- b- c- d. As4- la reacci0n puede representarse
A
B a
C b
D c
pigmento castaño
;uando se dispone de todas las enimas se produce el pi,mento casta1osiempre que #ay sustancia A en el cuerpo. +i no #ay- entonces no obtenemos pi,mento casta1o y el cabello no tiene color6 y si "alta la enima a- b- c- d no obtenemos pi,mento casta1o. $os ,enes diri,en la producci0n de enimas C;0mo se relacionan los ,enes con el ADN Di,amos por el momento- que en re,iones espec4"icas de la #élice del ADN presentes en la célula son la materia de la cual están #ec#os los ,enes6 en una "orma simple- una porci0n de la molécula del ADN que constituye es i,ual a un ,en. $a pre,unta que queda es Cc0mo diri,e el ADN la s4ntesis de las enimas $as enimas- como #emos visto- son prote4nas y as4 la cuesti0n puede plantearse en esta otra "orma Cc0mo pasamos del ADN a una prote4na Esto no lleva nuevamente a nuestro problema de codi"icaci0n. El ADN de casi todos los or,anismos existe como una cadena doble #elicoidal lar,a localiada en el n7cleo. En cada cadena de doble #élice #ay cuatro clases de moléculas: las bases nitro,enadas. Debe ser la secuencia de bases la que determine la naturalea de la in"ormaci0n disponible en la célula. 5ero Cqué necesitamos para codi"icar y cuál es el producto de la secuencia de las bases nitro,enadas +i el DNA que compone un ,en o ,enes produce una prote4na- la secuencia de bases debe codi"icar las subunidades de una prote4na: los aminoácidos. Es as4 como las purinas y las pirimidinas constituyen un "actor importante en la #erencia- pues dependiendo del orden de estas será la manera en la que se le dará un orden especi"ico a los aminoácidos que son los que constituyentes principales de las prote4nas. Esto está directamente relacionado con la #erenciapues los cromosomas son aquellos que determinan las caracter4sticas #ereditarias de un ser vivo- que a su ve está "ormado por ,enes- estos mismos por cadenas lar,as de ADN con un orden especi"ico de bases nitro,enadas. !odo se va relacionando para dar lu,ar a la explicaci0n de c0mo es que #eredamos ciertos patrones "iscos y psicol0,icos. 5ero a7n queda una inc0,nita por despejar Cqué es AN C;uál es su "unci0n en el or,anismo &ediante lo anterior explicado- se puede pensar que el ADN es per"ecto y no necesita la ayuda de nada para subsistir. +in embar,o #ay que recordar que el ADN está casi exclusivamente en el n7cleo de la celular- entonces C;0mo es que todas las partes de las células saben que tienen que #acer si el c0di,o ,enético se encuentra celosamente res,uardado en su n7cleo Es aqu4 donde entra el AN.
Es correcto el #ec#o de que el ADN no sale de su n7cleo- por lo tanto es necesario que ten,a un mensajero el cual se encar,ue de enviar a todas las partes de la célula las JordenesK para que esta pueda realiar todos los procedimientos metab0licos que le corresponden. Lay tres di"erencias importantes entre el ADN y AN: '. El AN contiene ribosa- una a7car li,eramente di"erente del que se encuentra en el ADN 2. El AN ordinariamente tiene una sola cadena- en contraste con el DNA que tiene dos B. El AN se distribuye por toda la célula en tanto que el ADN está (casi) exclusivamente en el n7cleo. $a "orma en la que el AN copia el mensaje cr4ptico es de una manera muy similar a la "orma en la que el ADN se reproduce. &ediante la enima JAN polimerasaK se rompe la secuencia de bases nitro,enadas en el punto en el que se unen- o sea lo puentes de #idro,eno- entonces comiena a "ormar el AN. Lay que tomar en cuenta que solo una de las cadenas expuestas del ADN sirve como ,u4a para la s4ntesis de una cadena de AN. na ve terminado esto- la misma enima se encar,a de unir la parte expuesta del ADN. Es as4 como el AN (en este caso lo denominaremos como mensajero) copia el c0di,o ,enético y sale del n7cleo para dar las 0rdenes a todas las partes de las células. Este proceso tiene por nombre transcripción! en la si,uiente ima,en se ejempli"ica lo anterior mencionado.
El ADN es un tema "ascinante y extenso- sin embar,o es di"4cil #ablar del mismo sin tener que introducirnos en la ,enética- la cual es una ciencia bastante compleja. $o anterior expuesto es solo un peque1o "ra,mento de todo lo que conlleva #ablar sobre el ADN- y aunque sea di"4cil de comprender en un inicio- no #ay que olvidar el como la estructura del ADN es la misma que permite la existencia y evoluci0n de los seres vivos- Aun aunque se comprenda la manera cient4"ica en la que está estructurado el ADN y la manera en la que a"ecta a todos los seres vivos en básicamente todos los ámbitos de su vida- es di"4cil no pensar que "ue creado de manera mila,rosa.
Re"erencias bibliogr#"icas Electrónicas$ http://easylearngenetics.net/what-is-genetics/what-is-dna/que-es-el-adn/ http://www.galileog.com/ciencia/biologia/adn/adn1.htm#descubrimiento http://www.profesorenlinea.com.mx/Ciencias/Herencia_y_genetica.html
#ttp:MMeasylearn,enetics.netMG#atis,eneticsMG#atisdnaMqueeseladnM
Libros$ %it&lo$ Hioqu4mica de Larper A&tores$ obert . &urray- David A. Hender- 5eter ?. ennelly- Oictor >. odGell Eición: 2a edici0n Paginas: 22*3- B32B3.
