Composición, estructura y funciones del ADN: replicación, transcripción y traducción

Composición del ADN

Composición del ADN: El ADN es una molécula formada por la unión de otras moléculas más sencillas llamadas nucleótidos. Los nucleótidos son los eslabones de una larga cadena y están compuestos por componentes químicos:

• una molécula de ácido fosfórico (H3PO4),
• una pentosa (la desoxirribosa),
• una base nitrogenada (adenina, timina, citosina o guanina).

Muchos nucleótidos se unen en cadenas no ramificadas. El orden en que se unen unos con otros se llama secuencia, y es donde reside la información para la síntesis de proteínas.

Estructura del ADN

Estructura del ADN: Está compuesto por dos largas cadenas de nucleótidos en una doble hélice. Las cadenas son complementarias porque las bases nitrogenadas están unidas en el interior de la hélice. La adenina se une con la timina por medio de dos puentes de hidrógeno, y la citosina se une con la guanina mediante tres puentes de hidrógeno. Se denomina par de bases a la unión específica de bases nitrogenadas.

El ADN de los virus puede estar formado por una molécula lineal o circular encerrada en la cápside. El ADN de las células procariotas y el de las mitocondrias es, con frecuencia, una doble hélice circular.

El ADN se replica

El ADN se replica: Es la única molécula en los seres vivos que puede hacer una copia exacta de sí misma. En eucariotas y procariotas, la replicación se realiza antes de la división celular. Las células hijas heredan la misma dotación genética de la célula madre y la información se transmite de generación en generación.

En la replicación, la doble hélice se libera de las histonas (proteínas) y se abre de manera que las cadenas sirven de plantilla para sintetizar su cadena complementaria. Enzimas específicas, las ADN-polimerasas, unen los nucleótidos según la complementariedad de bases, de modo que se forma una cadena complementaria idéntica. Al final habrá dos moléculas de ADN bicatenario: una molécula nueva y otra original.

A veces, en la replicación se cometen errores y se producen mutaciones. Algunas no originan consecuencias, pero otras pueden producir enfermedades y procesos degenerativos, como el cáncer. La complementariedad es la base de las técnicas actuales de biología molecular.

El ADN transmite su información

El ADN transmite su información: Los genes llevan las instrucciones para la síntesis de proteínas. La “maquinaria” que utiliza para fabricar las proteínas está presente en todas las células de los seres vivos.

Las proteínas son moléculas grandes que se forman por la unión de otras más sencillas: los aminoácidos. Existen 20 aminoácidos principales; cada proteína se caracteriza por su estructura y por sus funciones, que determinan su actividad biológica.

Transcripción y traducción

Transcripción

En células eucariotas, el ADN se encuentra en el núcleo y la síntesis de proteínas es realizada por los ribosomas situados en el citoplasma. El ARN es el que lee la información genética que posee el ADN y la transporta desde el núcleo al citoplasma. El ARN está formado por una cadena de nucleótidos de ribosa y contiene las bases del ADN, pero sustituyendo la timina por el uracilo.

Traducción

Traducción: Una vez en el citoplasma, el ARN mensajero se une a los ribosomas y lee y traduce el mensaje que se utilizará para sintetizar las proteínas. Este proceso se llama traducción y se emplea el código genético, que asigna las equivalencias entre el lenguaje del ARN mensajero (codones) y los aminoácidos que componen las proteínas.

Resumen de procesos

• Replicación: copia fiel del ADN antes de la división celular.
• Transcripción: transferencia de la información del ADN al ARN mensajero.
• Traducción: síntesis de proteínas a partir del ARN mensajero en los ribosomas.

Nota

La complementariedad de las bases y los mecanismos enzimáticos son esenciales para la transmisión, conservación y expresión de la información genética en todos los organismos.