El ADN o ácido desoxirribonucleico

   ¿Cómo es la molécula de ADN?

 

1) ¿Dónde se encuentra la información genética?

En las células eucariontes el ADN se encuentra en el núcleo, mitocondrias y cloroplasto. También el ADN contiene la información genética, que debe ser copiado y transmitida de una célula a otra durante un ciclo celular, puesto que dirige la construcción y organización de la célula, con lo que influye en el fenotipo del organismo.

  

2)- ¿ADN o proteína?

En 1915, con la confirmación de la teoría cromosómica de la herencia, se estableció que eran cromosomas los que portaban la información genetica. Sin embargo, durante mucho tiempo, se supuso que eran las proteínas cromosómicas las moléculas responsables de transportarla.

En 1928, el misterio comenzó a resolverse, cuando el microbiólogo británico Frederick Griffith inicia sus investigaciones en brusquedad de la vacuna contra la pulmonía. Griffith nunca encontró la vacuna, pero sus experimentos abrió la puerta para las investigaciones que luego demostraron que le ADN es la molécula de la herencia.

Lo que Griffith descubrió fue la transformación bacteriana, es decir, las moléculas de la herencias podían pasar de una bacteria a otra modificando el fenotipo. Sin embargo, esto no esclareció si las moléculas correspondían a proteínas o al ADN. En 1944, el biólogo canadiense Oswald Avery y su equipo de investigadores se propusieron a identificar cual era la molécula de la herencia. Para conseguirlo, aislaron las proteínas y el ADN de la cepas S y los añadieron a cultivos dela cepa R, luego analizaron el efecto de cada una sobre le fenotipo de las células del cultivo R. El resultado fue que solo el ADN produjo la transformación bacteriana observada por Griffith, lo que permitió identificar ala ADN como la molécula responsable de la herencia. 

3)- Composición química del ADN.

El ADN o ácido desoxirribonucleico es un ácido nucleico y, como tal, es un polímero formado por moléculas mas pequeñas llamadas nucleótidos. 

-Estructura general de un nucleótido: El ADN contiene cuatros tipos de nucleótidos y cada uno de ellos está formado por tres subunidades: un grupo fosfato, una pentosa o azúcar de cinco carbono (desoxirribosa) y una base nitrogenada, que es diferente en cada tipo de nucleótido.

En una molécula de ADN puede haber miles de nucleótidos unidos. La información genetista que contiene depende de su secuencia.

 
 
- Bases nitrogenadas: 

 a) Purinas: tiene dos anillos en su estructura.

b) Pirimidinas: tiene un anillo en su estructura.


 

4)- Estructura del ADN, el modelo de la doble hélice. 
  

Una vez que se determinó la composición química del ADN, faltaba conocer cómo se organizaban los nucleótidos para formar la estructura del ADN, fundamental para comprender el funcionamiento de la molécula. 

Diferentes investigadores compartían por ser los primeros en descubrir la estructura del ADN. finalmente, en 1953, el norteamericano James Watson y el británico Francis Crick propusieron un modelo del ADN,gracias al que obtuvieron el premio Nobel en 1962, junto con Maurice Wilkins. Watson y Crick basaron su modelo en otras investigaciones entre ellas: 

- Investigación de Rosalind Franklin y Maurice Wilkins: usando diferencia de rayos X obtuvieron imagines que mostraban la forma helicoidal de la molécula.

 

 

- Investigación de Erwin Chargaff:  cuantificó las purinas y pirimidinas de distintas especies y determinó que la cantidad de nucleótidos de pirimidinas es igual que la cantidad de nucleótidos de purinas, (T+C) =(A+G); es decir, que la cantidad de T es igual a la de A y que la cantidad de G es igual a la C en todas las especies investigadas.

 

Las principales características de la molécula de ADN, establecidas por Watson y Crick en su modelo son: 

 - El ADN esta compuesto por dos cadenas de nucleótidos enrolladas que forman una doble hélice. Los nucleótidos de una misma cadena, se unen ente si con enlaces covalentes entre el carbono 3' de la pentosa de un nucleótido con el grupo fosfato unido al carbono 5' del siguiente nucleotido.

- La pentosa y los grupos fosfatos forman el esqueleto externo de la hélice y las bases nitrogenadas se disponen hacia el interior. 

- Las bases nitrogenadas de ambas cadenas se unen con puentes de hidrógenos. La adenina se une siempre con la timina, con dos puentes de hidrógenos, mientras que la guanina lo hace con la citosina con tres con estos enlaces. Por lo tanto, las secuencias de nucleótidos son complementarias, por ejemplo, la secuencia complementaria de GCATT es CGTAA.

- Las dos cadenas de nucleótidos nos antipáticas, los extremos de cada una de las cadenas son denominados 5´-P (fosfato) y 3´-OH (hidroxilo) y las dos cadenas de alinean en dirección opuestas, como si estuviera de pie y la otra de cabeza, quedando el grupo -OH del extremo 3´ de una de ellas enfrentando al grupo fosfato del extremo 5´de la cadena complementaria.