El ADN y ARN: Claves de la Información Genética

Ácidos Nucleicos: ADN y ARN

Introducción

Los ácidos nucleicos, ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico), son biomoléculas esenciales que almacenan y transmiten la información genética. Contienen las instrucciones para el desarrollo y funcionamiento de los seres vivos, dirigiendo los procesos biológicos.

Componentes

Los ácidos nucleicos están formados por la unión de muchos nucleótidos. Cada nucleótido se compone de tres partes:

1. Pentosa (azúcar de 5 carbonos):
   • Ribosa (ARN)
   • Desoxirribosa (ADN)
2. Base nitrogenada:
   • Púricas: Adenina (A), Guanina (G)
   • Pirimidínicas: Citosina (C), Uracilo (U) (ARN), Timina (T) (ADN)
3. Ácido fosfórico

El ARN está formado por 4 tipos de ribonucleótidos, mientras que el ADN está formado por 4 tipos de desoxirribonucleótidos.

ADN: Estructura

El ADN tiene una estructura de doble hélice, formada por dos cadenas complementarias y antiparalelas enroscadas.

• Complementarias: Las bases nitrogenadas se unen mediante puentes de hidrógeno: A=T y C=G.
• Antiparalelas: Una cadena va en dirección 5' a 3' y la otra en dirección 3' a 5'.

Se cumple la equivalencia de bases: el número de adeninas es igual al número de timinas, y el número de citosinas es igual al número de guaninas.

ADN superenrollado

• Procariotas: El ADN es una doble hélice circular y enrollada.
• Eucariotas: El ADN se une a proteínas llamadas histonas.

Niveles de empaquetamiento del ADN en eucariotas:

1. Fibra de cromatina (nucleosoma): Un octámero de histonas (8 proteínas) forma un núcleo alrededor del cual se enrolla el filamento de ADN.
2. Solenoide: La fibra de cromatina se pliega en forma de muelle helicoidal, con la intervención de la histona H1 y 6 nucleosomas en cada vuelta.
3. Bucles en roseta: Cuando la célula se divide, el solenoide se pliega formando bucles.
4. Cromosoma: Los bucles se enrollan helicoidalmente, alcanzando la máxima condensación del ADN.

Funciones del ADN

El ADN contiene la información genética. El mensaje genético está codificado en el orden de los nucleótidos. El ADN transmite la información genética y dirige la biosíntesis de proteínas.

Localización

• Procariotas: En una zona del citoplasma llamada nucleoide.
• Eucariotas: Dentro del núcleo, unido a histonas.

Desnaturalización y renaturalización del ADN

La desnaturalización del ADN es la separación de la doble hélice por la ruptura de los puentes de hidrógeno entre las bases. Ocurre cuando el ADN se somete a:

• Temperaturas elevadas
• Cambios de pH del medio
• Altas concentraciones salinas

Este proceso es reversible si el tratamiento no ha sido drástico. La restauración de la doble hélice se llama renaturalización. La hibridación del ADN se utiliza para:

• Conocer el grado de parentesco entre individuos
• Investigaciones policiales

ARN: Composición y Estructura

El ARN contiene ribosa, uracilo, adenina, guanina y citosina. La proporción de bases nitrogenadas en el ARN es distinta a la del ADN. Los ribonucleótidos se unen mediante enlaces fosfodiéster en sentido 5'-3'. El ARN generalmente tiene una estructura monocatenaria.

ARN: Función y Tipos

El ARN interviene en la biosíntesis de proteínas. Existen diferentes tipos de ARN:

• ARN mensajero (ARNm): Copia la información del ADN y la lleva a los ribosomas. Su vida media es corta.
• ARN de transferencia (ARNt): Actúa como intermediario entre el ARNm y los aminoácidos, transportando los aminoácidos del citoplasma al ribosoma.
• ARN ribosómico (ARNr): Constituye los ribosomas.