ADN: historia de su descubrimiento, estructura y replicación

Información Genética y su Historia

La información genética se encuentra en las células eucariotas, específicamente en el núcleo, las mitocondrias y los cloroplastos. Esta información se transmite a través del ciclo celular.

Hitos en la Historia del Descubrimiento del ADN

• 1866: Gregor Mendel postula las Leyes de la Herencia.
• 1869: Friedrich Miescher aísla una molécula presente solo en el núcleo de las células, inicialmente llamada "nucleína". Más tarde, se descubre que es un ácido con alto contenido de fósforo y se renombra como "ácido nucleico".
• 1885: Albrecht Kossel identifica distintos tipos de bases nitrogenadas.
• 1900: William Bateson redescubre los trabajos de Mendel.
• 1908: Sir Archibald Garrod introduce el concepto de mutaciones.
• 1910: Thomas H. Morgan propone la Teoría Cromosómica de la Herencia, demostrando que los genes se encuentran en los cromosomas.
• 1915: Se establece la Teoría Cromosómica de la Herencia, que afirma que los cromosomas son portadores de la información genética, contenida en las proteínas cromosómicas.
• 1928: Frederick Griffith, en su búsqueda de una vacuna contra la neumonía, descubre la transformación bacteriana y abre la puerta a la idea de que el ADN es la molécula de la herencia.
• 1944: Oswald Avery, Colin MacLeod y Maclyn McCarty concluyen que el ADN es la molécula portadora de la herencia.
• 1948-50: Alfred Mirsky demuestra que las células somáticas contienen cantidades iguales de ADN, diferenciando entre haploidía y diploidía.
• 1948-50: Erwin Chargaff descubre las proporciones de bases nitrogenadas: purinas y pirimidinas, estableciendo que T=A y G=C.
• 1953: James Watson y Francis Crick proponen el modelo de la doble hélice del ADN.

Composición Química del ADN

El ADN es un ácido nucleico, un polímero formado por moléculas llamadas nucleótidos.

Características del ADN

• Se compone de dos cadenas de nucleótidos que forman una doble hélice.
• Los nucleótidos se unen mediante enlaces covalentes a los carbonos 3' y 5'.
• Las pentosas y los grupos fosfato forman el esqueleto externo de la hélice.
• Las bases nitrogenadas se disponen hacia el interior.
• Las bases se conectan mediante puentes de hidrógeno (A y T con 2, G y C con 3).
• Las cadenas son antiparalelas.
• En los extremos, encontramos un grupo fosfato (5'-P) y un grupo hidroxilo (3'-OH).

Cromatina y Ciclo Celular

La cromatina es la forma en que se presenta el ADN en el núcleo celular, en forma de grumos y fibrillas.

El ciclo celular se compone de las siguientes fases:

• Replicación (fase S)
• Intervalo 2 (G2)
• División (M)
• Intervalo 1 (G1)
• Salida del ciclo (G0)

En el período S ocurre la replicación del ADN. Para ello se necesita:

• Una hebra de ADN patrón o molde.
• Enzimas que aceleren y regulen el proceso.
• ATP que aporte la energía.
• Una gran cantidad de nucleótidos de diferentes tipos para construir la nueva molécula.

Mecanismos de Replicación del ADN

• Conservativa: Se forma una doble hebra nueva a partir de las originales o parentales.
• Semiconservativa: Cada molécula nueva está formada por una cadena antigua y una original o parental (modelo aceptado).
• Dispersa: La molécula antigua se rompe y la nueva se forma con moldes nuevos y antiguos.