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Ácidos nucleicos

Son macromoléculas compuestas por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y fósforo.

Los ácidos nucleicos realizan la importante función de almacenar, expresar y transmitir la información genética en todos los seres vivos.

Son polímeros formados por la unión de subunidades menores llamadas nucleótidos que, a su vez están formados por tres moléculas: una base nitrogenada, una pentosa y un ácido fosfórico.

  • La base nitrogenada puede ser una de entre cinco tipos posibles: adenina (A), guanina (G), citosina (C), timina (T) y uracilo (U).

  • La pentosa es un monosacárido de cinco átomos de carbono, pudiendo ser ribosa o su derivada desoxirribosa.

 

Nucleótido Estructura de un nucleótido
By Alejandro Porto [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons
Base nitrogenada Pentosa Ácido fosfórico

Adenina

Guanina

Citosina

Timina

Uracilo

Ribosa

Desoxirribosa


H3PO4

Los nucleótidos se unen entre sí a través de la molécula de ácido fosfórico y la pentosa quedando libres las bases nitrogenadas. En el ADN además se unen dos de estas cadenas formando la doble hélice que caracteriza a este ácido nucleico:

Estructura del ADN

En la doble hélice del ADN ambas cadenas quedan unidas por enlaces de hidrógeno que se establecen entre las bases nitrogenadas, las cuales quedan así situadas hacia el interior de la doble hélice. Las bases siempre se emparejan de la misma manera: adenida con timina y citosina con guanina, a lo que se denomina complementariedad de bases. Esta complementariedad viene determinada por el tamaño de sus moléculas y por el número de enlaces que se pueden formar entre sus grupos polares, dos entre adenina y timina, y tres entre guanina y citosina.

Funciones de los ácidos nucleicos

Hay dos tipos de ácidos nucleicos: ácido ribonucleico (ARN) y ácido desoxirribonucleico (ADN).

El ADN es la molécula que contiene la información genética codificada en la secuencia de bases nitrogenadas. El segmento de ADN que contiene la información cuya expresión determinará alguna característica del organismo se conoce como gen.
Replicación del ADN
I, Madprime [CC0, GFDL, CC-BY-SA-3.0 or CC BY-SA 2.5-2.0-1.0], via Wikimedia Commons

Todos los individuos de una misma especie deben poseer la totalidad de ADN característico de la misma. Luego, para transmitir la información genética de manera correcta, el ADN debe pasar íntegro a cada descendiente. Para ello, existe un mecanismo de replicación o duplicación del ADN que realiza una copia exacta del mismo gracias a la complementariedad de bases.

En este proceso, que ocurre gracias a la intervención de diferentes enzimas, cada hebra o cadena de la doble hélice sirve de molde para la síntesis de una nueva cadena (véase figura adjunta). Se abre la doble hélice y se añaden los nucleótidos que corresponde según la complementariedad de sus bases nitrogenadas. De esta manera se forman dos cadenas con secuencia idéntica a las originales.

La información codificada por el ADN se expresa en la célula y el organismo a través de la síntesis de proteínas. El ADN se encuentra en el núcleo celular y las proteínas se sintetizan en los ribosomas. Entre ambos actúa el ARN como intermediario, transmitiendo la información y dirigiendo la síntesis de proteínas.

El ARN transmite la información del ADN y dirige la síntesis de proteínas.

Hay varios tipos de ARN con diferente estructura y función, de los que los implicados directamente en la síntesis de proteínas son tres:

ARN mensajero (ARNm) se forma como una copia de la secuencia de bases del ADN en un proceso llamado transcripción, gracias de nuevo a la complementariedad de las bases nitrogenadas. Una vez formado sale del núcleo portando la información hacia los ribosomas.

ARN ribosómico (ARNr), se encuentra asociado a proteínas para formar la estructura de los ribosomas, constituyendo así el lugar donde tendrá lugar la síntesis de proteínas.

ARN de transferencia (ARNt), es el encargado de transportar los aminoácidos hasta el ribosoma, en el orden indicado por el ARNm para formar la cadena polipeptídica, durante la etapa llamada traducción.

Recursos en la web...

La estructura del ADN fue descubierta por James Watson y Francis Crick en 1953, por lo que recibieron el premio Nobel de Medicina y Fisiología en 1962 junto a Maurice Wilkins. Puedes ver el breve artículo original de 1953, en el que proponían la estructura, en este enlace.

La determinación de esa estructura se basó en el trabajo de difracción de rayos X realizados por Rosalind Franklin, cuyo resultado se publicó en el mismo número de Nature que el de Watson y Crick.

Puedes ver modelos moleculares del ADN en tres dimensiones, con posibilidad de modificar la visualización y rotarlo en el espacio, en Biomodel.

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