Ácidos Nucleicos: Fundamentos del ADN y ARN en la Información Genética

1. Los Ácidos Nucleicos: Almacenamiento y Transmisión de la Información Genética

Los ácidos nucleicos son macromoléculas esenciales que almacenan y transmiten la información genética. Se trata de moléculas informativas fundamentales para la vida.

Composición de los Ácidos Nucleicos

Los ácidos nucleicos están formados por la unión de moléculas denominadas nucleótidos.

Cada nucleótido, a su vez, está compuesto por tres moléculas principales:

• Una pentosa (glúcido de 5 carbonos):
  • Ribosa
  • Desoxirribosa
• Una base nitrogenada:
  • Adenina
  • Timina
  • Guanina
  • Citosina
  • Uracilo
• Ácido fosfórico

Unión de Nucleótidos: Polinucleótidos

La unión de múltiples nucleótidos forma polinucleótidos, que pueden constituir largas cadenas.

• El grupo fosfato y la pentosa son los mismos en la cadena principal.
• Varía la base nitrogenada de cada nucleótido.
• Existe una enorme posibilidad de combinaciones de las bases nitrogenadas.
• El número de posibles moléculas de ácidos nucleicos puede ser infinito.

Comparación entre Ácido Ribonucleico (ARN) y Ácido Desoxirribonucleico (ADN)

2. El ADN: La Molécula de la Herencia

Estructura de la Molécula de ADN: La Doble Hélice

La estructura de la doble hélice del ADN fue establecida en 1953 por Watson y Crick.

Consiste en dos cadenas de polinucleótidos enrolladas, formando una doble hélice:

• Las pentosas y los fosfatos se sitúan en el exterior de la hélice, formando el "esqueleto".
• Las bases nitrogenadas se orientan hacia el interior.
• Las bases se unen mediante enlaces puente de hidrógeno, siempre siguiendo un patrón específico:
  • Adenina se une con Timina (A-T)
  • Citosina se une con Guanina (C-G)
• Las cadenas son:
  • Antiparalelas: Las cadenas tienen direcciones opuestas (una va de 5' a 3' y la otra de 3' a 5').
  • Complementarias: La secuencia de bases de una cadena determina la de la otra.

3. La Expresión de la Información Genética

Un gen es un fragmento de ADN que contiene la información necesaria para la síntesis de una proteína.

Las proteínas son moléculas grandes que realizan múltiples funciones vitales en el organismo, entre ellas: estructurales, de transporte, de defensa, catalíticas (enzimas), etc.

Entre esas proteínas se encuentran las enzimas, que regulan todas las reacciones bioquímicas que se producen en los seres vivos y que, en última instancia, determinan cada uno de los caracteres anatómicos y funcionales de un individuo.

Las proteínas están compuestas por moléculas más pequeñas, los aminoácidos. Existen 20 aminoácidos diferentes. Las diferencias entre unas y otras proteínas vienen determinadas por el orden y el número de estos aminoácidos en su secuencia.

4. La Duplicación del ADN: Replicación Semiconservativa

El ADN tiene la capacidad intrínseca de replicarse, es decir, de hacer copias exactas de sí mismo.

La replicación asegura que, durante la división celular, las células hijas reciban la misma información genética de la célula madre, garantizando la continuidad de la especie.

Este proceso fundamental sucede en la interfase del ciclo celular, previo a la mitosis.

Para llevarse a cabo, la replicación necesita nucleótidos libres y un conjunto de enzimas especializadas encargadas de controlar y dirigir el proceso con precisión.

El proceso de replicación se conoce como mecanismo semiconservativo: cada nueva hélice de ADN conserva una cadena original (parental) y sintetiza una cadena nueva.