ADN y ARN: estructura, duplicación y expresión genética

1. ADN, la clave de la revolución genética

El ADN es la molécula más importante, responsable de la diversidad y del funcionamiento preciso de los seres vivos. El conocimiento de estas moléculas ha permitido el desarrollo de la biotecnología. Estas moléculas están en el núcleo de las células eucariotas, formando cromosomas. En las células procariotas se encuentra dispersa en el citoplasma.

1.1 Composición

El ADN es una molécula orgánica de elevado peso molecular, llamada macromolécula, formada por nucleótidos. Cada nucleótido está formado por tres compuestos distintos.

1.2 Estructura del ADN

El ADN es una molécula que está presente en la mayoría de los seres vivos formando una doble hélice, es decir, dos cadenas de nucleótidos enfrentadas en sus bases y unidas mediante puentes de hidrógeno. La doble hélice de ADN se asemeja a una escalera de caracol: los peldaños son las bases apareadas y los postes son el azúcar y el fosfato.

En las células, además del ADN, existe el ácido ribonucleico (ARN), que actúa como ayudante del ADN.

Diferencias entre el ADN y el ARN

• Su azúcar es la ribosa.
• Posee uracilo en lugar de timina.
• Solo posee una cadena.

Tipos de ARN

• ARN mensajero: lleva la información del núcleo al citoplasma.
• ARN de transferencia: transporta aminoácidos a los ribosomas.

1.3 Codificación de la información en el ADN

La información genética está codificada en un lenguaje de cuatro letras que se corresponden con las bases de nucleótidos del ADN: A (adenina), T (timina), C (citosina) y G (guanina). Las posibles combinaciones originan la secuencia de genes que forman los cromosomas.

Propiedades

• Se duplica para pasar la información genética de padres a hijos.
• Se transcribe y se traduce para formar las proteínas.

Duplicación

Proceso sencillo que consiste en la obtención de cadenas de ADN. Las células hijas poseen un ADN idéntico al de la madre y entre ellas. Necesitamos:

• Nucleótidos (A, T, G, C).
• Enzimas que separan las cadenas de la madre.
• Enzimas que forman las cadenas hijas.

2. Expresión de la información genética

La expresión necesita dos procesos:

1. Transcripción

Formación de los distintos ARN que colaboran con el ADN en la síntesis de proteínas. Necesitamos:

• ADN que sirva de molde.
• Nucleótidos (A, U, C, G).
• Enzimas que unen los nucleótidos para formar los ARN por complementariedad con el ADN.

2. Traducción

Consiste en convertir la secuencia de bases del ARN mensajero en una proteína formada por aminoácidos. Para ello se necesita el código genético.

Aminoácidos

Los aminoácidos son moléculas orgánicas pequeñas. La diferencia de un aminoácido a otro es el grupo R. Todos tienen un hidrógeno y un grupo ácido como sustituyentes de un carbono central.

Código genético

El código genético es la relación que existe entre tres bases del ARN mensajero y los aminoácidos. Como el ARN tiene 4 bases diferentes, combinadas de tres en tres salen 64 combinaciones que se reparten entre los 20 aminoácidos.

Características del código genético

• Es universal: aplicable a cualquier ser vivo.
• Es degenerado: a cada aminoácido le corresponde más de un triplete.