ADN
El ADN es el ácido desoxirribonucleico, que contiene la información necesaria para sintetizar las proteínas. Se encuentra en el interior de todas nuestras células y del resto de seres vivos y es hereditario.
Los organismos eucariotas, entre los que nos incluimos, tienen el ADN en el núcleo celular. Por el contrario, los procariotas, como las bacterias, tienen el ADN en el citoplasma.
El ADN, una molécula compleja
El descubrimiento del ADN
El ADN fue aislado por primera vez en un laboratorio por el biólogo Friedich Miescher. Descubrió que en el núcleo de las células existía una sustancia, el ADN, que llamó nucleína.
Posteriormente, el bioquímico P.A. Levene descubrió que está formado por fosfato, el azúcar desoxirribosa y cuatro bases nitrogenadas. Estas son:
- Citosina (C).
- Guanina (G).
- Adenina (A).
- Timina (T).
Además, Chargaff demostró que, salvo excepciones, todos los ADN poseen igual número de moléculas de timina y adenina, y tantas de citosina como de guanina.
En 1953, a partir de los datos de difracción de rayos X obtenidos por Rosalind Franklin, Watson y Crick propusieron la estructura de doble hélice. Estos revolucionaron y marcaron el inicio del avance de la biología molecular en las décadas posteriores.
La estructura de doble hélice
Así, el ADN es una doble hélice dextrógira formada por dos cadenas de nucleótidos. Dextrógira quiere decir que gira a la derecha. Los nucleótidos son la base estructural del ADN y tienen tres componentes:
- Azúcar desoxirribosa.
- Base nitrogenada: que puede ser, como hemos dicho, citosina (C), adenina (A), guanina (G) o timina (T).
- Grupo fosfato.
Las bases nitrogenadas de una cadena se unen con las de la otra: adenina con timina (A-T) y guanina con citosina (G-C). Estos emparejamientos son los responsables de la característica estructura espacial del ADN.
De esta manera, ambas cadenas de nucleótidos son complementarias y antiparalelas, porque van en sentido contrario una de la otra.
El ADN: la clave de la vida
El ADN es la única forma de almacenamiento de la información biológica. Es más, es hereditario y contiene el código para crear y mantener a todo organismo: el código genético.
El código genético establece la correspondencia entre nucleótidos y aminoácidos. Además, el orden de distribución de las cuatro bases (A, T, C, G) a lo largo de la cadena condiciona los aminoácidos que se sintetizarán.
A continuación, los aminoácidos se combinan para formar proteínas. Así, l a estructura de una proteína, además de su plegamiento, dependen de la secuencia de aminoácidos inicial. Y esta, a su vez, de la secuencia de nucleótidos. El correcto plegamiento de las proteínas resulta esencial para su actividad.
Las proteínas se unen a otros elementos, que terminarán constituyendo una célula. De esta forma, a partir del ADN se crea la unidad básica estructural de los seres vivos: la célula.
Mutaciones y cáncer
Las mutaciones son cambios o variaciones en secuencias de ADN. Si se producen en células somáticas, no se transmiten a la descendencia, pero sí lo hacen si se producen en células germinales. Algunas mutaciones pueden tener efectos beneficiosos, pero la mayoría son perjudiciales.
Mutaciones beneficiosas: evolución
En este caso, una mutación modifica una proteína. Esto supone, de alguna manera, una ventaja adaptativa. Los individuos con la mutación, gracias a la selección natural, sobreviven y la transmiten a la descendencia. Esto es la base biológica de la evolución.
Mutaciones perjudiciales
Dependiendo de sus consecuencias, las mutaciones perjudiciales pueden ser de varios tipos:
- Compatibles con la vida: pueden ser ‘silenciosas’ o mutaciones que modifican una proteína, pero cuyos efectos no son letales. Este último caso es el de enfermedades como el albinismo o la anemia falciforme. Las silenciosas, a pesar de presentar cambios en el ADN, no modifican ninguna proteína.
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- Letales: modifican proteínas esenciales para la vida, provocando la muerte de los organismos.
- Deletéreas: modifican proteínas y disminuyen posibilidades de supervivencia.
- Carcinógenas: son responsables de la aparición de un tumor.
- Teratógenas: provocan malformaciones en el feto y en los neonatos. Pueden deberse a sustancias químicas o radiaciones sobre la embarazada.
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Cáncer
La acumulación de mutaciones carcinógenas provoca que las células se dividan sin control, originando tumores o carcinomas. De este modo, para que una célula sana pase a ser cancerígena, deben acumularse muchas mutaciones. Además, deben producirse los llamados ‘cambios epigenéticos’, que son cambios en el ambiente y regulación de las células.
Las células cancerígenas pueden invadir tejidos cercanos; este proceso es conocido como metástasis. Pueden llegar al torrente sanguíneo y diseminarse al resto del organismo. Así, forman un tumor nuevo en otro tejido.
- Nelson D, Cox M, Lehninger A. Lehninger principios de bioquímica (2018). 7a ed.
- Harvey R, Ferrier D. Bioquímica (2014). 6a ed.
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