¿Qué es el ácido desoxirribonucleico? – Definición y estructura

Definición de ácido desoxirribonucleico

«El ácido desoxirribonucleico coincidía con … el sospechoso número 1».

Imagínese su crimen favorito o su drama judicial revelando al delincuente de esta manera: ¡qué bocado! En lugar de ácido desoxirribonucleico , es más fácil decir ADN . Pero, ¿qué es el ADN?

El ADN es el lenguaje de la genética. Al igual que un idioma se compone de palabras, los nucleótidos son las palabras que se utilizan para escribir el ADN. Si nucleótidos son las palabras, entonces una secuencia de nucleótidos sería una oración. Muchas de las secuencias de nucleótidos se conservan (iguales) entre especies y personas. Entonces, ¿cómo puede la policía atrapar a los criminales basándose en el ADN si gran parte de él es el mismo?

Así como algunas palabras en otros idiomas son únicas, una pequeña porción de secuencias en el ADN son únicas, y es esta singularidad la que diferencia a los humanos de los simios y al ADN de una persona de otra. Para comprender mejor el ADN, veamos qué hace un nucleótido y cómo se unen para formar la estructura tridimensional del ADN.

Construyendo un nucleótido

Los elementos carbono (C), nitrógeno (N), hidrógeno (H), oxígeno (O) y fósforo (P) son necesarios para la construcción de nucleótidos. Estos elementos componen las tres partes principales de un nucleótido: un grupo fosfato, un azúcar y una base. (Solo el azúcar + base se conoce como nucleósido ).

Las bases se pueden clasificar como pirimidina (anillo único de carbono-nitrógeno) o purina (dos anillos). Hay cuatro bases principales que se encuentran en el ADN: adenina (purina), guanina (purina), citosina (pirimidina) y timina (pirimidina). Estas cuatro bases (A, G, C, T) son las letras en el lenguaje del ADN. Las purinas A y G se emparejan más favorablemente mediante enlaces de hidrógeno con pirimidinas T y C, respectivamente. Es la disposición distintiva de las bases y su emparejamiento lo que crea el lenguaje genético (o código) del ADN y es en parte responsable de su estructura tridimensional.

El azúcar puede considerarse el «medio» del nucleótido, ya que se une tanto al grupo fosfato como a la base. El azúcar también nos da una parte del nombre desoxirribosa del ADN . Qué término que suena complicado. ¿Por qué no llamarlo SNA (ácido nucleico azucarado)?

¿Qué hay en un nombre?

Hay una muy buena razón para no llamarlo ácido nucleico azucarado. El nombre desoxirribosa es importante para que los científicos lo distingan de otros azúcares y también es muy informativo sobre cómo se ve el azúcar y cómo se comporta químicamente. También ayuda a distinguirlo de otras moléculas que contienen azúcar. En realidad, hay términos mucho más complicados que los científicos usan para referirse a este azúcar (como Beta-D-2-desoxirribofuranosa), por lo que la desoxirribosa no es tan mala.

¿Qué tal si desglosamos el término, para que sea más fácil de entender y quizás recordar? El prefijo ‘de’ significa sin o sin, mientras que ‘oxi’ se refiere a oxígeno, por lo tanto ‘desoxi’ significa sin oxígeno. Pero, ¿qué hay sin oxígeno? Sigamos mirando el nombre para averiguarlo. La terminación -ose indica un azúcar. En este caso, ‘ribosa’ es un azúcar de 5 carbonos donde cuatro de los carbonos forman un anillo de furano (4 carbonos conectados a un oxígeno en un círculo). En la ribosa, todos los carbonos están unidos a un oxígeno de un grupo hidroxilo (OH).

Por lo tanto, la ‘desoxirribosa’ tiene la misma estructura que la ribosa pero le falta el oxígeno que tiene la ribosa. Este oxígeno faltante es muy importante porque permite el movimiento de la molécula de una manera que no sería posible si el oxígeno estuviera presente y ayuda a dar al ADN su 3 -D estructura.

Estructura 3-D del ADN

Entonces, ahora conocemos las partes de un nucleótido: un fosfato + un azúcar + una base. Sabemos que hay cuatro bases que componen el ADN y emparejan pirimidina con purina. Sabemos que el azúcar está en el «medio» del nucleótido, pero ¿cómo se acumula todo en un espacio tridimensional?

Las técnicas de difracción de rayos X revelaron que los nucleótidos forman una hélice (espiral). Hoy en día, el ADN se reconoce como una doble hélice (o dos espirales paralelas). El exterior está compuesto por azúcares y fosfatos y el interior son las bases.

Uno puede imaginarse el ADN como una escalera de caracol con las barandillas como fosfatos, las barras que conectan la barandilla con las escaleras como azúcares y los escalones como bases. Al subir las escaleras, mira en una dirección diferente a la que baja. Lo mismo ocurre con el ADN: las hebras están en una disposición antiparalela , es decir, las dos hebras no miran en la misma dirección.

Al subir una escalera de caracol, su vista cambia y, tal vez, se necesitan seis escaleras antes de volver a mirar en la misma dirección. La estructura helicoidal del ADN se comporta de manera similar. El número promedio de pares de bases hasta una vuelta completa es de aproximadamente 10. Después de unas pocas escaleras, estará a cierta distancia del suelo.

Pero, ¿y si esas escaleras se inclinaran hacia la izquierda o hacia la derecha? La distancia desde el suelo variará según el lado de las escaleras en el que se encuentre. Las bases alteran el ADN de una manera comparable, dando lo que se denominan surcos mayores y surcos menores .

El posicionamiento de las bases entre sí y el azúcar, así como la dirección del giro helicoidal, dan como resultado diferentes estructuras (o conformaciones) de ADN. La conformación de ADN más común es una torsión a la derecha denominada B-ADN .

Resumen de la lección

El ácido desoxirribonucleico (ADN) es una molécula grande compuesta de nucleótidos (un fosfato + un azúcar + una base) donde el azúcar es el «medio» del nucleótido. El ‘desoxirribo’ en el nombre se deriva del azúcar del ADN. Los fosfatos y los azúcares forman el exterior de la molécula, mientras que las bases forman el núcleo. La composición y las propiedades estructurales del ADN permiten la herencia genética. Las hebras de ADN son antiparalelas y la mayoría de las veces adoptan una conformación de doble hélice retorcida a la derecha conocida como B-ADN.

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