La increíble estructura del ADN

TEMA: Genética

El ADN o ácido desoxirribonucleico es una estructura química de gran longitud, cuya columna vertebral está formada por una cadena de azúcares y ácido fosfórico. De cada uno de los azúcares de la cadena surgen unas moléculas denominadas nucleótidos o bases nitrogenadas. Se podría considerar que los nucleótidos son como las letras de un alfabeto. Del mismo modo que las palabras se forman según las distintas ordenaciones de las letras, lo genes se forman en función del orden de las bases nitrogenadas del ADN. Sólo existen cuatro nucleótidos, la adenina (A), la timina (T), la guanina (G) y la citosina (C). Una cadena de ADN puede estar formada por más de un millón de nucleótidos. Todo el juego de nucleótidos que tiene un organismo constituye su genoma (material genético que lleva toda la información acerca de cómo vamos a ser y a funcionar). El genoma humano tiene más de 3.000 millones de bases nitrogenadas. Por comparación, el genoma de una planta, como el arroz, tiene 420 millones de bases, y el de un mosquito, 27 millones.

El ADN se encuentra en todas la células de todos los organismos. Normalmente, forma cadenas pares. La forma en la que se encuentran y se unen las cadenas de ADN fue descubierta en 1953. Las dos cadenas de ADN se entrelazan una alrededor de la otra formando una estructura que se llama doble hélice. Podemos imaginarnos la doble hélice como una escalera cuyos lados son las cadenas de azúcares fosfatados y los escalones las bases de cada cadena, que se unen en el centro. La estructura se pliega sobre sí misma y forma la doble hélice.

La forma de unirse los nucleótidos de cada cadena añade complejidad a la estructura. Los nucleótidos son complementarios entre sí, de modo que la adenina de una de las cadenas sólo puede unirse con una timina de la otra, y la guanina sólo puede emparejarse con la citosina. Las bases complementarias se unen mediante enlaces de hidrógeno, y así la doble hélice es una estructura estable. Esta estructura permite que la secuencia de bases del ADN pueda replicarse con facilidad cuando se dividen las células.

Si se extrajera y se estirase el ADN de una célula, tendría una longitud de 1,8 metros. Y si se unieran los ADN de todas las células de una persona, su longitud sería de 12.000 veces la distancia entre la Tierra y la Luna.

Para que esta enorme cantidad de ADN quepa en nuestras células, se empaqueta en unas estructuras denominadas cromosomas. Los seres humanos tienes 46 cromosomas (23 pares), que se encuentran en el núcleo celular. Cada cromosoma es una cadena de ADN que lleva diferentes secuencias de nucleótidos, esto es, diferentes genes. Cuando tiene lugar la reproducción, uno de los cromosomas de cada pareja se transmite a la descendencia, y así se mezcla el ADN de los dos progenitores. Por eso se heredan características de ambos.

El análisis del ADN es el punto de partida de muchos de los procedimientos de la biología molecular, entre ellos, la identificación de las personas.

Cuando cambia la secuencia de los nucleótidos de ADN se produce una mutación. Las mutaciones a veces son beneficiosas, otras inocuas, pero en ciertos casos producen enfermedades genéticas, como la fibrosis quística, el síndrome de Down y la enfermedad de Alzheimer. Muchas formas de cáncer se deben también a mutaciones genéticas, ya que el ADN puede resultar dañado debido a la intervención de factores ambientales, como los rayos UV y el tabaco. Las enzimas de reparación están continuamente vigilando la secuencia de ADN y corrigiendo sus errores, aunque por desgracia a veces no son capaces de corregirlos a tiempo y las consecuencias pueden ser fatales.