Àcids nucleics: ADN, ARN, Replicació i Genètica

Àcids nucleics: Emmagatzematge i Transmissió Genètica

Els àcids nucleics són macromolècules que emmagatzemen i transmeten la informació genètica. Estan formades per la unió de nucleòtids. Cada nucleòtid està compost per:

• Un grup fosfat.
• Una pentosa (sucre de cinc carbonis), que pot ser ribosa o desoxiribosa.
• Una base nitrogenada, que pot ser:
  • Adenina (A)
  • Guanina (G)
  • Citosina (C)
  • Timina (T) (només en ADN)
  • Uracil (U) (només en ARN)

Els nucleòtids s'uneixen entre si per formar llargues cadenes anomenades polinucleòtids.

Classes d'Àcids Nucleics

ADN (Àcid Desoxiribonucleic)

L'ADN conté la desoxiribosa com a pentosa i les bases nitrogenades adenina, guanina, citosina i timina. Emmagatzema tota la informació genètica necessària per al funcionament i desenvolupament d'un ésser viu. La major part de l'ADN es troba al nucli cel·lular, però també n'hi ha als mitocondris i als cloroplasts.

Característiques de l'ADN:

• Cada molècula està formada per dues llargues cadenes de polinucleòtids que formen una doble hèlix.
• Les dues cadenes són antiparal·leles.
• Les cadenes es mantenen unides per mitjà d'enllaços d'hidrogen entre les bases nitrogenades, que són complementàries (A amb T, i G amb C).

ARN (Àcid Ribonucleic)

L'ARN conté la ribosa com a pentosa i les bases nitrogenades adenina, guanina, citosina i uracil. Participa en l'expressió de la informació continguda en l'ADN mitjançant la síntesi de proteïnes. En les cèl·lules eucariotes, l'ARN es localitza tant al nucli com al citoplasma.

Replicació de l'ADN

La replicació de l'ADN és el procés pel qual es duplica una molècula d'ADN. Aquest procés segueix aquests passos:

1. La replicació comença amb el trencament dels enllaços d'hidrogen que uneixen les bases nitrogenades complementàries de les dues cadenes.
2. Cada cadena parental serveix de motlle per a la síntesi d'una nova cadena complementària.
3. A mesura que es formen les noves cadenes, s'estableixen enllaços d'hidrogen entre les bases complementàries, i els filaments s'enrotllen.

El resultat són dues molècules d'ADN idèntiques entre si. La replicació de l'ADN és semiconservativa, ja que cada nova molècula d'ADN conserva una de les cadenes originals.

Concepte de Gen

Un gen és un fragment d'ADN que conté la informació genètica per a un caràcter determinat (per exemple, el color dels ulls).

Mutacions

Les mutacions són canvis aleatoris que es produeixen en l'ADN d'un organisme. Són una font de variabilitat genètica i un motor per a l'evolució de les espècies. La majoria de les mutacions són espontànies (es produeixen a l'atzar), però algunes poden ser induïdes artificialment (per exemple, per radiació o substàncies químiques).

Biotecnologia i Enginyeria Genètica

La biotecnologia és la utilització d'éssers vius per a l'obtenció de productes. L'enginyeria genètica consisteix en la manipulació de l'ADN d'un organisme per aconseguir un objectiu pràctic.

Aplicacions de l'Enginyeria Genètica

• Obtenció de fàrmacs: Producció de substàncies difícils d'obtenir de manera natural, com la insulina o les vacunes.
• Millores en la producció agrícola: Creació de plantes resistents a plagues o herbicides.
• Teràpia gènica: Tractament de malalties produïdes per una alteració genètica, com la diabetis o el Parkinson.

Aliments Transgènics

Un organisme transgènic és aquell al qual, mitjançant l'enginyeria genètica, se li ha introduït un gen (anomenat transgen) procedent d'un altre organisme, o se li ha suprimit o modificat un gen propi.

Projecte Genoma Humà

El Projecte Genoma Humà va néixer amb l'objectiu de conèixer l'ordre en què es disposen els nucleòtids en les cadenes d'ADN dels cromosomes humans. Els seus objectius principals eren:

• Identificar tots els gens humans i localitzar la seva posició en els cromosomes.
• Seqüenciar cada gen, és a dir, esbrinar la seqüència de nucleòtids que el formen.
• Determinar la funció de cada un dels gens.

Coneixements actuals:

• El nostre genoma té aproximadament 25.000 gens.
• La mida del nostre genoma és de 2.900 milions de parells de bases.
• Cada gen està implicat en la síntesi de múltiples proteïnes, no només d'una.