Ácidos nucleicos
Te explicamos qué son los ácidos nucleicos ADN y ARN, su estructura molecular, sus funciones y su importancia para los seres vivos.
¿Qué son los ácidos nucleicos?
Los ácidos nucleicos son macromoléculas o polímeros biológicos presentes en las células de los seres vivos, es decir, largas cadenas moleculares compuestas a partir de la repetición de piezas más chicas (monómeros). En este caso, son polímeros de nucleótidos unidos mediante enlaces fosfodiéster.
Existen dos tipos conocidos de ácido nucleico: ADN y ARN. Dependiendo de su tipo, pueden ser más o menos vastos, más o menos complejos, y pueden presentar diversas formas.
Estas macromoléculas están contenidas en todas las células (en el núcleo celular en el caso de los eucariotas, o en el nucleoide en el caso de las procariotas). Incluso agentes infecciosos tan simples como los virus poseen estas macromoléculas estables, voluminosas y primordiales.
Los ácidos nucleicos fueron descubiertos a finales del siglo XIX por Johan Friedrich Miescher (1844-1895). Este médico suizo aisló del núcleo de distintas células una sustancia ácida que inicialmente llamó nucleína, pero que resultó ser el primer ácido nucleico estudiado.
Gracias a eso, científicos posteriores pudieron estudiar y comprender la forma, estructura y funcionamiento del ADN y el ARN, cambiando para siempre el entendimiento científico sobre la transmisión de la vida.
Tipos de ácidos nucleicos
Los ácidos nucleicos pueden ser de dos tipos: Ácido Desoxirribonucleico (ADN) y Ácido Ribonucleico (ARN). Se diferencian por:
- Sus funciones bioquímicas. Mientras uno sirve de “contenedor” de la información genética, el otro sirve para transcribir sus instrucciones.
- Su composición química. Cada uno comprende una molécula de azúcar pentosa (desoxirribosa para el ADN y ribosa para el ARN), y un conjunto de bases nitrogenadas levemente distinto (adenina, guanina, citosina y timina en el ADN; adenina, guanina, citosina y uracilo en el ARN).
- Su estructura. Mientras el ADN es una cadena doble en forma de hélice (doble hélice), el ARN es monocatenario y lineal.
Función de los ácidos nucleicos
Los ácidos nucleicos, a su manera respectiva y específica, sirven para el almacenamiento, lectura y transcripción del material genético contenido en la célula.
En consecuencia, intervienen en los procesos de construcción (síntesis) de proteínas en el interior de la célula. Este proceso ocurre siempre que la célula fabrica enzimas, hormonas y otros péptidos indispensables para el mantenimiento del cuerpo.
Por otro lado, los ácidos nucleicos también participan en la replicación celular, o sea, la generación de nuevas células en el cuerpo, y en la reproducción del individuo completo, ya que las células sexuales poseen la mitad del genoma (ADN) completo de cada progenitor.
El ADN codifica la totalidad de la información genética del organismo a través de su secuencia de nucleótidos. En ese sentido, podemos decir que el ADN opera como un molde de nucleótidos.
En cambio, el ARN sirve como operador a partir de dicho código, porque lo copia (lo transcribe) y lo lleva a los ribosomas celulares, donde se procede al ensamblaje de las proteínas. Es un proceso complejo que no podría darse sin estos compuestos fundamentales para la vida.
Estructura de los ácidos nucleicos
Cada molécula de ácido nucleico se compone de la repetición de un tipo de nucleótidos, compuestos cada uno por:
- Una pentosa (azúcar). Es un monosacárido de cinco carbonos, que puede ser desoxirribosa o ribosa.
- Una base nitrogenada. Deriva de ciertos compuestos heterocíclicos aromáticos (purina y pirimidina). Puede ser adenina (A), guanina (G), timina (T), citosina (C) y uracilo (U).
- Un grupo fosfato. Deriva del ácido fosfórico.
La composición estructural de cada molécula, además, se da en forma helicoidal de cadena doble (ADN) o de cadena simple (ARN), aunque en el caso de los organismos procariotas, es común hallar moléculas de ADN circular llamadas plásmidos.
Importancia de los ácidos nucleicos
Los ácidos nucleicos son fundamentales para la vida tal como la conocemos, ya que son imprescindibles para la síntesis de proteínas y para la transmisión de la información genética de una generación a otra (herencia). La comprensión de estos compuestos representó en su momento un enorme salto adelante en la comprensión de los fundamentos químicos de la vida.
Por eso, la protección del ADN es fundamental para la vida del individuo y de la especie. Agentes químicos tóxicos (como la radiación ionizante, metales pesados o sustancias cancerígenas) pueden causar alteraciones en los ácidos nucleicos, y ocasionar enfermedades que, en ciertos casos, pueden ser transmisibles a las generaciones venideras.
Replicación del ADN
La replicación es el proceso mediante el cual una molécula de ADN genera dos idénticas a sí misma, y es clave en la reproducción celular, ya que todas las células del cuerpo han de tener el mismo exacto genoma (al igual que en los organismos de reproducción asexual, que son prácticamente clones el uno del otro).
El proceso consiste en la separación de las dos hebras del ADN, cada una de las cuales funcionará como un molde para sintetizar una nueva compañera. Si todo sale bien, al final habrá dos moléculas idénticas del ADN original, ambas en doble hélice. De allí que la replicación sea clave para la herencia.
Se suponen tres tipos de replicación del ADN:
- Semiconservativa. Tal y como se describió antes, las hebras se separan y de cada una de las antiguas se sintetiza una nueva.
- Conservativa. Tendría lugar si las dos hebras antiguas, luego de servir de molde, volvieran a juntarse con su antigua compañera y al final hubiese una molécula de ADN enteramente nueva, junto a la vieja que se reconstituiría.
- Dispersiva. Ocurriría si las hélices resultantes estuvieran compuestas por fragmentos del ADN viejo y del nuevo.
Diferencias entre ADN y ARN
El ADN y el ARN son cadenas de nucleótidos similares, pero se diferencian, como su nombre lo indica, en el tipo de azúcar presente en su estructura: desoxirribosa y ribosa, respectivamente.
Además, el ARN es casi cuatro veces más grande que el ADN, y está compuesto por una hélice simple, en lugar de dos. Esta distinción también es funcional, obviamente, pues el ADN contiene el molde genético y el ARN es el encargado de ejecutarlo o transportarlo.
Mutaciones genéticas
Durante el proceso de trascripción de la información genética del ADN, y su recomposición en una proteína nueva, o también durante las etapas de duplicación y replicación del ADN en la reproducción celular, es posible, aunque no demasiado común, que ocurran errores.
Un aminoácido sustituye a otro dentro de una proteína, como consecuencia, y dependiendo del tipo de sustitución y del lugar en la macromolécula en donde se ubica el aminoácido sustituto, es posible que sea un error inocuo, o que desencadene enfermedades, dolencias o incluso beneficios inesperados. A este tipo de errores espontáneos se les conoce como mutaciones.
Las mutaciones ocurren de manera espontánea y juegan un rol importante en la herencia y en la evolución. Una mutación puede brindar a una especie un rasgo ideal para adaptarse mejor a su entorno, siendo así favorecida por la selección natural, o por el contrario puede brindarle un rasgo desfavorable y conducirla a la extinción.
Sólo aquellos rasgos positivos se esparcen en la especie a medida que el individuo favorecido se reproduce más que otros, eventualmente dando origen a una especie nueva
Fuente: https://concepto.de/genes/#ixzz84A1jPoA3
Fuente: https://concepto.de/adn/#ixzz84A0oCwHd
Fuente: https://concepto.de/acidos-nucleicos/#ixzz849x8ALur
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