ADN y ARN: Moléculas de la Vida
ADN
El ADN (ácido desoxirribonucleico) se encuentra en el núcleo de las células eucariotas, en las mitocondrias y disperso en las células procariotas. Su función es almacenar y transmitir la información genética de una generación a otra. Está formado por dos cadenas de nucleótidos, cada uno compuesto por una base nitrogenada (adenina, guanina, citosina, timina), un azúcar (desoxirribosa) y un grupo fosfato.
ARN
El ARN (ácido ribonucleico) está formado por una sola cadena de nucleótidos. Sus bases nitrogenadas son adenina, guanina, citosina y uracilo. Se localiza en el núcleo y el citoplasma. Según su función en la formación de proteínas, se distinguen tres tipos:
- ARN mensajero (ARNm): transporta información genética desde el núcleo.
- ARN ribosómico (ARNr): forma parte de los ribosomas, donde se sintetizan las proteínas.
- ARN de transferencia (ARNt): transporta aminoácidos a los ribosomas para la síntesis de proteínas.
Estructura del ADN
La molécula de ADN tiene una configuración de doble hélice, similar a una escalera de caracol. Los «pasamanos» están formados por azúcar y fosfato, mientras que los «peldaños» son las bases nitrogenadas. Las bases se emparejan de forma complementaria: adenina con timina (A-T) y guanina con citosina (G-C).
Duplicación del ADN
Durante la replicación del ADN, las dos cadenas se separan y cada una sirve como molde para la síntesis de una nueva cadena complementaria. Este proceso semiconservativo da como resultado dos dobles hélices idénticas, cada una con una cadena original y una nueva. La replicación consta de tres etapas: desenrollamiento, síntesis y corrección de errores.
Síntesis de Proteínas
La información genética del ADN se traduce en proteínas a través de dos procesos:
Transcripción
Una de las cadenas de ADN sirve como molde para la síntesis de una molécula de ARN mensajero (ARNm) complementaria. La enzima ARN polimerasa cataliza la unión de los nucleótidos del ARNm.
Traducción
El ARNm se une a los ribosomas, donde el ARN de transferencia (ARNt) lleva aminoácidos específicos según el código genético. Los aminoácidos se unen en una secuencia determinada para formar una proteína.
Gen y Genoma
Un gen es una región del ADN que contiene la información necesaria para la síntesis de una proteína. Ocupa un lugar específico en un cromosoma llamado locus. El genoma es el conjunto completo de material genético de un organismo.
Mutaciones
Las mutaciones son cambios aleatorios y heredables en el material genético. Pueden ocurrir a diferentes niveles:
- Nivel molecular: mutaciones puntuales que alteran la secuencia de ADN.
- Nivel cromosómico: alteraciones en la estructura de los cromosomas.
- Nivel genómico: cambios en el número de cromosomas.
Los agentes mutágenos, como las radiaciones y ciertos químicos, pueden aumentar la tasa de mutación. Si bien algunas mutaciones son perjudiciales, otras pueden ser beneficiosas y contribuir a la evolución.
Ingeniería Genética y Biotecnología
La ingeniería genética permite manipular la información genética. Se utiliza para prevenir y curar enfermedades hereditarias, desarrollar microorganismos recombinantes y mejorar cultivos. La biotecnología abarca una amplia gama de técnicas que utilizan organismos vivos o sus componentes para desarrollar productos y procesos útiles.
Aplicaciones
- Huella genética: técnica para identificar individuos mediante el análisis de su ADN.
- Clonación: proceso para crear copias genéticamente idénticas de un organismo.
- Organismos modificados genéticamente (OMG): organismos cuyo genoma ha sido alterado mediante la inserción de genes de otras especies.