El ADN, o ácido desoxirribonucleico, es un ácido nucleico (uno de los dos ácidos que se encuentran en la naturaleza) que sirve para almacenar información genética sobre un organismo de forma que pueda transmitirse a las generaciones posteriores. El otro ácido nucleico es ARN
, o ácido ribonucleico
.

El ADN lleva el código genético de cada proteína que su cuerpo produce y, por lo tanto, actúa como plantilla para la totalidad. de ti. Una cadena de ADN que codifica un solo producto proteico se llama gen.

El ADN consiste en polímeros muy largos de unidades monoméricas llamadas nucleótidos, que contienen tres regiones distintas y vienen en cuatro sabores distintos en el ADN, gracias a variaciones en la estructura de una de estas tres regiones.

En los seres vivos, el ADN se agrupa junto con proteínas llamadas histonas para crear una sustancia llamada cromatina. La cromatina en los organismos eucariotas se divide en varios trozos distintos, llamados cromosomas. El ADN pasa de padres a hijos, pero parte de su ADN se transmite exclusivamente de su madre, como verá.
La estructura del ADN

El ADN está formado por nucleótidos, y cada uno El nucleótido incluye una base nitrogenada, uno a tres grupos fosfato (en el ADN, solo hay uno) y una molécula de azúcar de cinco carbonos llamada desoxirribosa. (El azúcar correspondiente en el ARN es la ribosa.)

En la naturaleza, el ADN existe como una molécula emparejada con dos cadenas complementarias. Estas dos cadenas se unen en cada nucleótido a través del medio, y la "escalera" resultante se tuerce en forma de una doble hélice, o un par de espirales desplazadas.

Las bases nitrogenadas vienen en una de cuatro variedades: adenina (A), citosina (C), guanina (G) y timina (T). La adenina y la guanina pertenecen a una clase de moléculas llamadas purinas, que contienen dos anillos químicos unidos, mientras que la citosina y la timina pertenecen a la clase de moléculas conocidas como pirimidinas, que son más pequeñas y contienen un solo anillo.

Es la unión de bases entre nucleótidos en cadenas adyacentes lo que crea los "peldaños" de la "escalera" de ADN. Como sucede, una purina solo puede unirse con una pirimidina en esta configuración, y es aún más específica que eso: A se une a y solo a T, mientras que C se une a y solo a G.

Esto < em> emparejamiento de bases uno a uno
significa que si se conoce la secuencia de nucleótidos (sinónimo de "secuencia de bases" para fines prácticos) para una cadena de ADN, la secuencia de bases en la otra cadena complementaria puede fácilmente ser determinado.

La unión entre nucleótidos adyacentes en la misma cadena de ADN se produce por la formación de enlaces de hidrógeno entre el azúcar de un nucleótido y el grupo fosfato del siguiente.
¿Dónde se encuentra el ADN?

En los organismos procariotas, el ADN se encuentra en el citoplasma de la célula, ya que los procariotas carecen de núcleos. En las células eucariotas, el ADN se encuentra en el núcleo. Aquí, se divide en cromosomas. Los humanos tienen 46 cromosomas distintos con 23 de cada padre.

Estos 23 cromosomas diferentes son distintos en apariencia física bajo un microscopio, por lo que pueden numerarse del 1 al 22 y luego X o Y para el cromosoma sexual. Los cromosomas correspondientes de diferentes padres (p. Ej., El cromosoma 11 de su madre y el cromosoma 11 de su padre) se denominan cromosomas homólogos.

El ADN también se encuentra en las mitocondrias
eucariotas en general, así como en los cloroplastos de las células vegetales
específicamente. Esto por sí solo respalda la idea prevaleciente de que estos dos orgánulos existieron como bacterias independientes antes de ser engullidos por eucariotas tempranos hace más de dos mil millones de años.

El hecho de que el ADN en las mitocondrias y los cloroplastos codifican productos proteicos que el ADN nuclear no le da aún más crédito a la teoría.

Debido a que el ADN que llega a las mitocondrias solo llega allí desde el óvulo de la madre, gracias a la forma en que se generan y combinan espermatozoides y óvulos, todo mitocondrial El ADN llega a través de la línea materna, o las madres del ADN de cualquier organismo que se esté examinando.
Replicación del ADN

Antes de cada división celular, todo el ADN en el núcleo celular debe copiarse o replicarse, para que cada nueva celda creada en la división que está por venir pueda tener una copia. Debido a que el ADN es bicatenario, debe desenrollarse antes de que pueda comenzar la replicación, de modo que las enzimas y otras moléculas que participan en la replicación tengan espacio a lo largo de las cadenas para hacer su trabajo.

Cuando una sola cadena de ADN es copiado, el producto es en realidad una nueva cadena complementaria a la cadena de plantilla (copiada). Por lo tanto, tiene la misma secuencia de ADN base que la cadena que estaba unida a la plantilla antes de comenzar la replicación.

Por lo tanto, cada cadena de ADN antigua se combina con una nueva cadena de ADN en cada nueva molécula de ADN de doble cadena replicada. Esto se conoce como replicación semiconservativa
.
Intrones y exones

El ADN consiste en intrones, o secciones de ADN que no codifican ningún producto proteico y exón, que son regiones codificantes. que producen productos proteicos.

La forma en que los exones transmiten información sobre las proteínas es a través de la transcripción o la producción de ARN mensajero (ARNm) a partir del ADN.

Cuando se transcribe una cadena de ADN, el La cadena resultante de ARNm tiene la misma secuencia de bases que el complemento de ADN de la cadena de plantilla, excepto por una diferencia: donde la timina ocurre en el ADN, el uracilo (U) ocurre en el ARN.

Antes de que el ARNm pueda enviarse para ser traducido en una proteína, los intrones (la porción no codificante de los genes) deben extraerse de la cadena. Las enzimas "empalman" o "cortan" los intrones de las cadenas y unen todos los exones para formar la cadena de codificación final de ARNm.

Esto se llama procesamiento postranscripcional de ARN.
Transcripción de ARN

Durante la transcripción de ARN, el ácido ribonucleico se crea a partir de una cadena de ADN que se ha separado de su compañero complementario. La cadena de ADN que se usa de este modo se conoce como la cadena de plantilla. La transcripción en sí misma depende de varios factores, incluidas las enzimas (por ejemplo, RNA polymerase
).

La transcripción ocurre en el núcleo. Cuando se completa la cadena de ARNm, deja el núcleo a través de la envoltura nuclear hasta que se une a un ribosoma
, donde se desarrolla la traducción y la síntesis de proteínas. Por lo tanto, la transcripción y la traducción están físicamente segregadas entre sí.
¿Cómo se descubrió la estructura del ADN?

James Watson y Francis Crick son conocidos por ser los co-descubridores de uno de los misterios más profundos de la biología molecular. : la estructura y la forma del ADN de doble hélice, la molécula responsable del código genético único llevado por todos.

Mientras que el dúo se ganó su lugar en el panteón de grandes científicos, su trabajo dependía de los hallazgos de una variedad de otros científicos e investigadores, tanto en el pasado como en los tiempos de Watson y Crick.

A mediados del siglo XX, en 1950, el austriaco Erwin Chargaff descubrió que la cantidad de adenina en las cadenas de ADN y la cantidad de timina presente siempre fueron idénticos, y que una relación similar se mantuvo para la citosina y la guanina. Por lo tanto, la cantidad de purinas presentes (A + G) fue igual a la cantidad de pirimidinas presentes.

Además, la científica británica Rosalind Franklin utilizó la cristalografía de rayos X para especular que las cadenas de ADN forman complejos que contienen fosfato ubicados a lo largo del fuera de la cadena.

Esto era consistente con un modelo de doble hélice, pero Franklin no lo reconoció ya que nadie tenía buenas razones para sospechar esta forma de ADN. Pero para 1953, Watson y Crick habían logrado poner todo junto usando la investigación de Franklin. Fueron ayudados por el hecho de que la construcción de modelos de moléculas químicas era en sí misma un esfuerzo de mejora rápida en ese momento