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Todo nuestro modelo genético está codificado en un lenguaje notablemente simple de cuatro letras. El ADN, el polímero que almacena esta información, consta de una cadena de bases nitrogenadas unidas a un esqueleto de azúcar y fosfato y enrolladas en una doble hélice. La secuencia de bases se traduce en las proteínas y enzimas que realizan cada función celular, un proceso celebrado por su elegancia y precisión.
El ADN se construye a partir de adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T). Cuando el ADN se transcribe en ARN mensajero (ARNm), la timina se cambia por uracilo (U). La adenina y la guanina pertenecen a la clase de las purinas, mientras que la citosina, la timina y el uracilo pertenecen a la clase de las pirimidinas. Estas cinco letras (A, G, C, T y U) constituyen todo el alfabeto genético.
La replicación y la transcripción requieren que la doble hélice se desenrolle. Cada base se empareja con una pareja complementaria:A se empareja con T (o U en el ARN) mediante dos enlaces de hidrógeno, y C se empareja con G mediante tres enlaces de hidrógeno. Este emparejamiento estricto asegura una copia exacta del código genético. Enzimas especializadas, como la ADN helicasa y la ARN polimerasa, organizan los procesos de desenrollado y síntesis.
Después de la transcripción, la cadena de ARNm viaja al ribosoma, la fábrica de síntesis de proteínas de la célula. El ribosoma lee la secuencia en tripletes (codones), cada uno de los cuales consta de tres nucleótidos. Los codones indican la adición de aminoácidos específicos a la cadena polipeptídica en crecimiento.
Veinte aminoácidos distintos forman los componentes básicos de las proteínas. Con 64 combinaciones posibles de codones, varios aminoácidos están codificados por más de un codón, un fenómeno conocido como redundancia de codones. Los codones de inicio (normalmente AUG) marcan el comienzo de la traducción, mientras que los codones de parada (UAA, UAG, UGA) señalan la terminación.
En los humanos, entre 50.000 y 100.000 genes codifican las proteínas que dan lugar a nuestra estructura, función y regulación. Cada gen produce una única proteína, que puede plegarse hasta adoptar una forma tridimensional funcional, ya sea como componente estructural o como enzima que cataliza reacciones bioquímicas.
