ADN y ARN: estructura, composición y experimentos históricos que demostraron la herencia

Definiciones clave

• Gen: Unidad de información hereditaria presente en las proteínas (vinculada a su expresión) y en los ácidos nucleicos.
• Patógeno: Agente biológico que causa una enfermedad.
• Incubación: Periodo entre la entrada del agente patógeno y la aparición de los primeros síntomas.
• Virus: Entidades biológicas que no se consideran organismos vivientes por sí solos; requieren una célula huésped para replicarse.

Experimentos clásicos: Griffith y Avery

Griffith: Estudió la posibilidad de preparar vacunas contra el neumococo, la bacteria que produce la neumonía. Trabajó con diferentes cepas de bacteria. Inoculó a dos grupos de ratones: uno con neumococo patógeno y otro con la cepa no patógena. Tras calentar (matar) la cepa patógena y mezclarla con la cepa no patógena, los resultados fueron insospechados: los ratones contraían la neumonía y morían. Esto indicó que alguna «unidad» de la bacteria patógena había transformado a la cepa no patógena.

Avery: Repetieron y extendieron los experimentos de Griffith y, además, realizaron un experimento clave: incubaron en un medio de cultivo adecuado bacterias no patógenas con el ADN purificado y aislado de bacterias patógenas muertas por calor. Se obtuvo como resultado que, al cabo de un tiempo, los animales morían por neumonía. La conclusión fue inequívoca: el ADN almacena la información genética.

Postulados de Chargaff

• Las muestras de ADN de diferentes tejidos pero de una misma especie tienen la misma composición de bases nitrogenadas.
• La composición de bases del ADN varía de una especie a otra.
• La composición de bases del ADN de un organismo no varía con la edad, con las condiciones nutricionales ni con las variaciones del ambiente.

Ácidos nucleicos y su composición

Ácidos nucleicos: Están formados por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y fósforo. Están constituidos por nucleótidos, que a su vez incluyen una base nitrogenada, un azúcar y un grupo fosfato.

Watson y Crick

• Estructura: Tiene dos hebras o cadenas polinucleotídicas helicoidales enrolladas en torno a un eje común.
• Complementariedad: Las dos cadenas son complementarias, no idénticas.
• Puentes de hidrógeno: Las bases nitrogenadas de las cadenas complementarias se unen por medio de enlaces débiles denominados puentes de hidrógeno.
• Antiparalelismo: Las cadenas son antiparalelas, es decir, están orientadas en sentido contrario.
• Forma: La doble hélice del ADN se asemeja a una escalera de caracol.
• Tamaño: La molécula de ADN es bastante larga, pero su diámetro es muy pequeño, aproximadamente 2 × 10^-9 m (2 nm).

Ácido ribonucleico y sus tipos

Ácido ribonucleico (ARN): Es una cadena sencilla de ribonucleótidos. Se encuentra en el núcleo y en mayor cantidad en el citoplasma.

• ARN mensajero (ARNm)
• ARN ribosomal (ARNr)
• ARN de transferencia (ARNt)
• ARN nuclear pequeño

Diferencias entre ADN y ARN

• Cadena: El ADN es de doble cadena y el ARN es monocatenario (una sola cadena).
• Función: El ADN almacena, conserva y transmite la información genética de generación en generación; el ARN actúa como intermediario entre la información que lleva el ADN (genes) y la síntesis proteica.