¿Qué es el ADN y cómo funciona?
El ADN es quizás la molécula biológica más famosa; está presente en todas las formas de vida en la tierra. Pero, ¿qué es el ADN o el ácido desoxirribonucleico? Aquí, cubrimos lo esencial.
Prácticamente todas las células de su cuerpo contienen ADN o el código genético que lo hace usted. El ADN lleva las instrucciones para el desarrollo, crecimiento, reproducción y funcionamiento de toda la vida.
Las diferencias en el código genético son la razón por la que una persona tiene ojos azules en lugar de marrones, por qué algunas personas son susceptibles a ciertas enfermedades, por qué las aves solo tienen dos alas y por qué las jirafas tienen cuello largo.
Sorprendentemente, si se desentrañara todo el ADN del cuerpo humano, llegaría al sol y retrocedería más de 300 veces.
En este artículo, analizamos los conceptos básicos del ADN, de qué está hecho y cómo funciona.
¿Qué es el ADN?
En resumen, el ADN es una molécula larga que contiene el código genético único de cada persona. Contiene las instrucciones para construir las proteínas que son esenciales para el funcionamiento de nuestro cuerpo.
Las instrucciones de ADN se transmiten de padres a hijos, y aproximadamente la mitad del ADN de un niño proviene del padre y la otra mitad de la madre.
Estructura
El ADN es una molécula de dos hebras que parece retorcida, lo que le da una forma única conocida como doble hélice.
Cada una de las dos hebras es una secuencia larga de nucleótidos o unidades individuales formadas por:
- una molécula de fosfato
- una molécula de azúcar llamada desoxirribosa, que contiene cinco carbonos
- una región que contiene nitrógeno
Hay cuatro tipos de regiones que contienen nitrógeno llamadas bases:
- adenina (A)
- citosina (C)
- guanina (G)
- timina (T)
El orden de estas cuatro bases forma el código genético, que son nuestras instrucciones para la vida.
Las bases de las dos hebras de ADN se unen para crear una forma de escalera. Dentro de la escalera, A siempre se adhiere a T y G siempre se adhiere a C para crear los "peldaños". La longitud de la escalera está formada por los grupos azúcar y fosfato.
Empaquetado de ADN: cromatina y cromosomas
Crédito de la imagen: Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano.
La mayor parte del ADN vive en los núcleos de las células y parte se encuentra en las mitocondrias, que son las centrales eléctricas de las células.
Debido a que tenemos tanto ADN (2 metros en cada célula) y nuestros núcleos son tan pequeños, el ADN tiene que empaquetarse de manera increíblemente ordenada.
Las hebras de ADN se enrollan, enrollan y envuelven alrededor de proteínas llamadas histonas. En este estado enrollado, se llama cromatina.
La cromatina se condensa aún más, a través de un proceso llamado superenrollamiento, y luego se empaqueta en estructuras llamadas cromosomas. Estos cromosomas forman la conocida forma de "X" como se ve en la imagen de arriba.
Cada cromosoma contiene una molécula de ADN. Los seres humanos tenemos 23 pares de cromosomas o 46 cromosomas en total. Curiosamente, las moscas de la fruta tienen 8 cromosomas y las palomas 80.
El cromosoma 1 es el más grande y contiene alrededor de 8.000 genes. El más pequeño es el cromosoma 21 con alrededor de 3000 genes.
¿Qué es un gen?
Cada longitud de ADN que codifica una proteína específica se llama gen. Por ejemplo, un gen codifica la proteína insulina, la hormona que ayuda a controlar los niveles de azúcar en la sangre. Los seres humanos tienen alrededor de 20 000 a 30 000 genes, aunque las estimaciones varían.
Nuestros genes solo representan alrededor del 3 por ciento de nuestro ADN, el 97 por ciento restante se comprende menos. Se cree que el ADN sobresaliente está involucrado en la regulación de la transcripción y traducción.
¿Cómo crea el ADN las proteínas?
Para que los genes creen una proteína, hay dos pasos principales:
Transcripción: el código de ADN se copia para crear ARN mensajero (ARNm). El ARN es una copia del ADN, pero normalmente es monocatenario. Otra diferencia es que el ARN no contiene la base timina (T), que es reemplazada por uracilo (U).
Traducción: el ARNm se traduce en aminoácidos por transferencia de ARN (ARNt).
El ARNm se lee en secciones de tres letras llamadas codones. Cada codón codifica un aminoácido específico o un componente básico de una proteína. Por ejemplo, el codón GUG codifica el aminoácido valina.
Hay 20 aminoácidos posibles.
¿Qué es un telómero?
Los telómeros son regiones de nucleótidos repetidos al final de los cromosomas.
Protegen los extremos del cromosoma para que no se dañen o se fusionen con otros cromosomas.
Se han comparado con las puntas de plástico de los cordones de los zapatos que evitan que se deshilachen.
A medida que envejecemos, esta región protectora se vuelve cada vez más pequeña. Cada vez que una célula se divide y se replica el ADN, el telómero se acorta.
En una palabra
Los cromosomas son hebras de ADN muy enrolladas. Los genes son secciones de ADN que codifican proteínas individuales.
Dicho de otra manera, el ADN es el plan maestro para la vida en la tierra y la fuente de la maravillosa variedad que vemos a nuestro alrededor.
