Modelo y estructura de Doble Hélice

Publicado el 17 junio, 2024 por Rodrigo Ricardo

¿Qué es una doble hélice?

El término doble hélice se refiere a la forma de una molécula de ADN de doble cadena, una forma que es como una escalera retorcida. Hay dos lados paralelos con “peldaños” que conectan los dos lados. Toda la forma está torcida en espiral. Esta ilustración crea la forma de doble hélice que se muestra en la imagen del modelo de cadena de ADN.

Modelo de computadora en color de una doble hélice.

El ADN significa ácido desoxirribonucleico y es la estructura que contiene toda la información hereditaria para los humanos y la mayoría de los organismos vivos. Cada célula de un organismo tiene una copia del mismo ADN, que puede duplicarse cada vez que la célula se divide, de modo que cada nueva célula contiene una copia. El ADN está codificado para determinar las características físicas de una persona, como el cabello, la piel y el color de los ojos. El ADN posee toda la información necesaria para construir y mantener un organismo vivo.

¿Quién descubrió la doble hélice?

A dos caballeros se les atribuye ser los primeros en descubrir la forma de doble hélice del ADN: el biólogo estadounidense Francis Crick y el físico británico James Watson . Varios científicos alrededor de la década de 1950 trabajaron con el ADN para determinar su estructura. Crick y Watson recolectaron y analizaron datos de numerosas fuentes, trabajando para determinar cómo se forma el ADN.

Fotografía de primer plano en blanco y negro de James Watson parado detrás de un podio.

Parte de su información más importante provino de Rosalind Franklin , una química que trabaja con una técnica llamada cristalografía de rayos X. Esta técnica utilizó rayos X para crear una imagen del ADN. Los átomos en el ADN desviaron algunos de los rayos X, produciendo un patrón de difracción que dio pistas sobre su estructura. Franklin y su estudiante graduado, Raymond Gosling , tomaron múltiples imágenes de ADN utilizando este método, la más famosa de las cuales fue la Imagen 51 , una imagen de difracción clara y llamativa.

Fotografía en blanco y negro de una imagen de difracción de rayos X del ADN.

Las imágenes y la información de Rosalind Franklin y la información recopilada de varios otros científicos llevaron a Watson y Crick a desarrollar el modelo de doble hélice a principios de la década de 1950. Este modelo abrió la comprensión de los científicos sobre el ADN de muchas maneras. Con este conocimiento estructural, los científicos han determinado cómo se copia el ADN y cómo se utiliza la información para crear proteínas dentro de las células.

La estructura de doble hélice

Para determinar qué es exactamente una doble hélice, se requiere una mirada más cercana a la composición de esta estructura de ADN. La forma de doble hélice comienza con las dobles hebras lineales de ADN; es decir, los dos lados de la “escalera” constituyen la columna vertebral de la forma. Esta columna vertebral está formada por desoxirribosa (azúcar) y grupos fosfato que se alternan y están conectados por enlaces químicos covalentes. Además, cuatro bases diferentes se unen a los lados y forman los “peldaños” de la escalera. Estas bases son adenina (A), citosina (C), guanina (G) y timina.(T). Los enlaces de hidrógeno existen entre las bases para mantenerlas unidas, conectando así las dos hebras o lados. Las bases A siempre se unen con las bases T, y las bases C se unen con las bases G para crear pares de bases. Toda la estructura está construida a partir de una cadena de estos nucleótidos , combinaciones de azúcar o fosfato combinadas con una base.

Una larga cadena o hebra de nucleótidos crea la forma espiral larga de doble hélice. El orden de los pares de bases dentro de esta cadena varía, y ese orden o secuencia se relaciona muy específicamente con la información genética alojada dentro del ADN. Una secuencia específica codificará una característica genética específica, al igual que las letras del alfabeto dispuestas en un orden determinado crearán una palabra única.

Un diagrama de color que muestra la columna vertebral y las bases en diferentes colores.

Datos sobre la estructura de doble hélice

El ADN ha sido estudiado en profundidad desde su descubrimiento antes que Watson y Crick. A continuación se presentan algunos datos interesantes y fragmentos de trivia sobre el ADN:

  • James Watson, Francis Crick y su colega Maurice Wilkins ganaron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1962 por su descubrimiento. Rosalind Franklin no recibió este premio ya que había fallecido antes de ese momento; el Premio Nobel no se otorga a título póstumo.
  • Las dos hebras del ADN son antiparalelas, lo que significa que corren una al lado de la otra pero apuntan en direcciones opuestas.
  • El ADN tiene la forma de una hélice dextrógira, la forma que determinan los surcos mayor y menor del ADN.
  • La torsión del hilo de doble hélice y la geometría de las bases crean surcos. Un espacio más ancho se llama surco mayor , y un espacio más estrecho se llama surco menor . Los surcos son importantes para el ADN porque actúan como sitios de unión para las proteínas. Estas proteínas ayudan a mantener el ADN y regular la actividad genética.
  • Hay tres mil millones de pares de bases en cada célula de un ser humano. Estos se juntan para crear el ancho de una hebra de ADN que tiene solo 6 micrones de ancho.
  • Si una persona pudiera estirar el ADN de una sola célula, tendría aproximadamente dos metros (seis pies y medio) de largo. El ADN de todas las células de una persona combinada sería alrededor de dos veces el diámetro de todo el sistema solar.
Una fotografía en color de primer plano de una estatua de Francis Crick sosteniendo una hebra de ADN de doble hélice.

Resumen de la lección

La doble hélice es un término utilizado para describir la estructura del ADN o ácido desoxirribonucleico. El ADN contiene toda la información hereditaria y genética de los organismos vivos, incluidos los humanos. Su estructura fue descubierta por primera vez por el biólogo estadounidense Francis Crick y el físico británico James Watson , quienes recopilaron y analizaron datos de numerosas fuentes. Parte de su información más importante provino de Rosalind Franklin , una química que trabaja con una técnica llamada cristalografía de rayos X para crear imágenes de difracción del ADN. Franklin y su estudiante graduado, Raymond Gosling , tomaron imágenes de ADN, como la Imagen 51, una imagen de difracción clara y llamativa que ayudó a Watson y Crick a determinar la estructura de doble hélice.

La estructura de doble hélice es como una escalera torcida. El ADN está hecho de una columna vertebral de grupos alternantes de desoxirribosa (azúcar) y fosfato; estos se unen para crear los lados de la escalera del ADN. Una de cuatro bases diferentes se une al azúcar o al fosfato para crear nucleótidos . Las cuatro bases son adenina (A), citosina (C), guanina (G) y timina (T), que se unen (A se une a T y C se une a G) para formar los peldaños de la escalera. Largas cadenas de nucleótidos crean el ADN, con secuencias específicas para codificar características genéticas específicas.

Articulos relacionados