Ácidos nucleicos: función y estructura

Publicado el 1 octubre, 2020

¿Qué son los ácidos nucleicos?

Probablemente escuche sobre proteínas, grasas y carbohidratos a diario, e incluso puede planificar sus comidas en torno a ellos. Lo que surge con menos frecuencia en las conversaciones cotidianas son los ácidos nucleicos , que pertenecen al mismo grupo de compuestos. Aunque no oye hablar de los ácidos nucleicos con tanta frecuencia, es probable que los consuma en cada comida que ingiera. Más importante aún, tu vida depende de ellos.

Entonces, ¿qué son los ácidos nucleicos? Hasta 1868, los científicos sabían que todos los seres vivos estaban hechos de biomoléculas orgánicas (moléculas grandes que contienen carbono fabricadas por organismos vivos), y habían podido identificarlas como proteínas, grasas y carbohidratos. Luego, un joven científico suizo llamado Friedrich Miescher hizo un descubrimiento que cambiaría el estudio de la vida para siempre: aisló e identificó un cuarto tipo de molécula biológica a partir de glóbulos blancos contenidos en el pus que obtuvo de vendajes hospitalarios usados.

Friedrich Miescher

Llamó nucleína a la nueva molécula porque se extrajo del núcleo de las células. El nombre eventualmente se cambiaría a ácido nucleico, que es una sustancia orgánica que se encuentra en el núcleo de las células vivas. A partir de ese momento, una carrera emocionante comenzó a intentar determinar cuál era el propósito de esta nueva y misteriosa biomolécula, cómo era su estructura molecular y cómo se comportaba.

Hoy sabemos que hay dos tipos de ácidos nucleicos que se encuentran en cada organismo vivo: ADN (abreviatura de ácido desoxirribonucleico ) y ARN ( ácido ribonucleico ). Juntos son responsables de transmitir los rasgos de un organismo a las próximas generaciones, incluido cómo se verá y cómo funcionará su cuerpo. Esto parece increíble para una simple sustancia química que parece una gota de gelatina transparente en un tubo de ensayo.


ADN extraído del kiwi
ADN extraído de la fruta de kiwi

Estructura de ADN y ARN

La estructura de las moléculas biológicas es importante porque, como las herramientas de cualquier oficio, su forma determina su función. Es difícil imaginar que los productos químicos tengan una ‘forma’, así que analicemos un poco más para tratar de comprender cómo se produce la forma 3D de los ácidos nucleicos.

Al igual que otras moléculas orgánicas grandes, los ácidos nucleicos son cadenas largas formadas por unidades individuales repetidas llamadas monómeros . El nombre particular de las unidades de ácidos nucleicos se llaman nucleótidos y cada uno contiene tres cosas: un grupo fosfato, un azúcar ( desoxirribosa en el ADN y ribosa en el ARN) y una base nitrogenada.

Existen diferentes nucleótidos nombrados según la base nitrogenada que contienen:

  • El ADN está formado por diferentes secuencias de: adenina (A) , guanina (G) , citosina (C) y timina (T) .
  • El ARN también contiene A, G y C, pero la T se reemplaza con uracilo (U)

La siguiente imagen muestra la estructura simplificada de un nucleótido (en este caso, adenina).

Estructura básica de un nucleótido

Los nucleótidos pueden formar cadenas porque el fosfato de uno se puede unir al azúcar del que está encima, creando una ‘columna vertebral de fosfato de azúcar’ con las bases nitrogenadas que sobresalen del costado. La principal diferencia entre la estructura 3D del ADN y el ARN es que el ADN está formado por dos cadenas de nucleótidos trenzados (formando una espiral o hélice) y el ARN solo consta de una única cadena de nucleótidos. Si piensa en el ADN como una escalera, con la columna vertebral de fosfato de azúcar como los lados de la escalera y las bases nitrogenadas como peldaños, entonces el ARN sería una escalera cortada por la mitad.


ADN y ARN
ADN y ARN


Representación simple de la estructura del ADN
Representación simple de la estructura del ADN

La famosa estructura de ADN de “doble hélice” es posible porque las bases nitrogenadas forman pares complementarios que pueden unirse mediante enlaces de hidrógeno como piezas de rompecabezas. Las bases ‘A’ se emparejan con ‘T’ (a través de dos enlaces de hidrógeno), y las bases ‘C’ forman enlaces con ‘G.’


Modelo molecular de leyenda de ADN
Modelo molecular de ADN

Quizás se pregunte: ¿cómo podrían encajar los productos químicos como piezas de un rompecabezas? Recuerde que todas las moléculas son tridimensionales, cada una tiene una forma y, a veces, sus ‘rincones y grietas’ encajan muy bien. Las propiedades químicas les permiten crear enlaces que los mantienen cerca unos de otros.

Función de los ácidos nucleicos

El propósito del ADN es actuar como código o receta para producir proteínas. Las proteínas determinan cómo se construye el cuerpo de un organismo y cómo funciona, razón por la cual el ADN a menudo se llama “el modelo de la vida”. Por ejemplo, tener pecas, ojos marrones o la capacidad de enrollar la lengua son características que resultan de las proteínas que produce el cuerpo de una persona. Algunas personas tienen recetas defectuosas de proteínas específicas y esto puede conducir a afecciones como intolerancia a la lactosa, diabetes o fibrosis quística. Las proteínas son igualmente importantes en el resto del mundo viviente, determinan cosas como si una serpiente producirá un veneno altamente letal, los patrones de color de los peces tropicales o si una bacteria es resistente a un antibiótico.

El ADN es responsable de las similitudes entre miembros de la misma especie y de la continuidad de la vida, ya que garantiza que las características se transmitan a las generaciones futuras.

El ARN ayuda a la célula a “leer” el código y “traducirlo” ensamblando el aminoácido correcto, los componentes básicos de las secuencias de proteínas, para formar las diferentes proteínas. Aquí hay una analogía de cocina simple para usted: los aminoácidos son los ‘ingredientes’ de la proteína, la secuencia de bases del ADN es la ‘receta’ de cómo unir estos ingredientes, y el ‘cocinero’ que lee la receta es el ARN. .


Códigos de ADN para proteínas
Códigos de ADN para proteínas

El resumen de la lección

El conocimiento que Miescher, de 24 años, obtuvo al estudiar el pus en los vendajes sucios del hospital, llevó al descubrimiento y análisis del ácido nucleico . El ácido nucleico tiene dos tipos, ADN y ARN , lo que no solo nos ayuda a comprender cómo se determina, controla y transmite la vida, sino que también abre la puerta a nuevas tecnologías.

Articulos relacionados