Estructura y Composición Química del ADN: Fundamentos de Biología Molecular

Composición Química del ADN

El ADN es un polímero compuesto por unidades menores denominadas nucleótidos. Se localiza principalmente en el núcleo celular y constituye la base de los cromosomas. Las moléculas de ADN están formadas por una doble cadena de nucleótidos arrollados en forma de doble hélice.

Los nucleótidos son las unidades monoméricas de los ácidos nucleicos (ADN y ARN), que resultan de la unión covalente de un grupo fosfato, una base heterocíclica y una pentosa. En el caso del ADN, el azúcar presente es la desoxirribosa.

Bases Nitrogenadas

El ADN presenta dos tipos de bases nitrogenadas:

• Bases púricas: Adenina (A) y Guanina (G).
• Bases pirimídicas: Timina (T) y Citosina (C).

Las bases púricas se enfrentan a las pirimídicas mediante puentes de hidrógeno, estableciendo una complementariedad específica: la Adenina (A) se une siempre con la Timina (T), y la Citosina (C) con la Guanina (G).

Estructura del ADN

En el medio acuoso de la célula, los filamentos de ADN adoptan una estructura tridimensional o conformación espacial. El ADN es una molécula altamente estructurada en la que se distinguen varios niveles de complejidad:

Estructura Primaria

Consiste en la formación de largas cadenas de polinucleótidos por la unión de desoxirribonucleótidos-5´-monofosfato, conectados mediante enlaces fosfodiéster.

Estructura Secundaria (ADN-B)

Es una doble hélice dextrógira, formada por dos cadenas de polinucleótidos enfrentadas por sus bases y unidas entre sí por puentes de hidrógeno. Este modelo fue propuesto por Watson y Crick en 1953.

Aportes Científicos y Reglas de Complementariedad

Reglas de Chargaff

Erwin Chargaff observó que todos los ADN contenían cantidades equimolares de adenina y timina, así como de citosina y guanina. Esto le llevó a la conclusión de que:

• A = T
• G = C
• A + G = C + T

Estudios de Difracción de Rayos X

Los estudios mediante difracción de rayos X aportaron datos cruciales sobre la arquitectura del ADN. A partir de estas investigaciones, Rosalind Franklin y Maurice Wilkins observaron que el ADN posee una estructura fibrilar de 20 Å de diámetro, con una periodicidad de 3,4 Å y una repetición mayor cada 34 Å.