Ácido DesoxirriboNucleico

Información básica sobre el ácido desoxirribonucleico tomada
de "La identificación de criminales a través del ADN ",
monografía de Osvaldo Castillo
en monografias.com

El ADN es la molécula fundamental de la vida, porque lleva en su estructura la información hereditaria que determina las características y funciones esenciales del organismo.

En 1869, el bioquímico suizo Johann Friedrich Miescher descubre que utilizando enzimas digestivas el núcleo de los glóbulos blancos de la sangre —extraídos de vendas con pus del hospital local— revienta y deja escapar su contenido. Basándose en que provenía del núcleo, Miescher llamó "nucleina" a esa sustancia química, rica en fósforo, que había logrado obtener.
En 1889, otros químicos logran eliminar las proteínas contenidas en la sustancia proveniente del núcleo, purificando así más la "nucleina" y obteniendo una sustancia gomosa y levemente ácida. Por primera vez se habían aislado genes humanos, pero era necesario que pasaran muchos años antes que se descubriera el verdadero significado de esa sustancia.

Denominada más tarde ácido nucleico y hoy reconocido como "ácido desoxirribonucleico", ADN, sólo en 1944, gracias a los trabajos de Oswald Avery, Colin McLeod y Maclyn Macarty, se estableció con certeza que era el responsable de la transmisión hereditaria y no las proteínas como se creía hasta ese momento. Alfred Hershey y Martha Chase confirmaron este descubrimiento en 1951, en base a un experimento hoy ya clásico.

A partir de ese momento, los estudios sobre ADN se multiplicaron y por ello, cuando en 1953 Watson y Crick proponen la estructura tridimensional de éste, lo hacen existiendo ya una gran cantidad de información previa. Más aún, sabido es que sin los trabajos de Linus Pauling y de la Dra. Rosalind Franklin, no habría sido posible elaborar el modelo tridimensional ya conocido. Así, por ejemplo, la hélice como posibilidad de estructura fue propuesta primero por Pauling, sólo que aquí las bases nitrogenadas estaban dirigidas hacia el exterior de la molécula.

Según hoy podemos apreciar, en las células no bacterianas la masa interior se divide entre un núcleo, de forma esférica limitado por una membrana, y el citoplasma que lo rodea. En el núcleo de la célula se encuentra ADN en forma de bastones enrollados, los cromosomas; pero también existe ADN en las mitocondrias, estructuras biológicas de cantidad variable, dispersas en el citoplasma, cuya principal función es producir, transformar y almacenar energía. En el núcleo, la información genética reunida proviene de ambos progenitores; en las mitocondrias, en cambio, dicha información sólo proviene de la madre.

El modelo tridimensional, construido el año 1953 por James Watson y Francis Crick, muestra una cadena muy regular, integrada por dos hebras que forman una doble hélice. Las hebras contienen grupos alternantes de azúcar y fosfato, unidos a su vez a bases nitrogenadas, orientadas hacia el interior de la cadena. La estructura helicoidal se mantiene gracias a enlaces de hidrógeno existentes entre las cuatro diferentes bases: adenina (A), citosina (C), guanina (G), y timina (T).

Las cuatro bases, pertenecientes a las purinas A y G y a las pirimidinas C y T, están unidas a este esqueleto de azúcares y fosfatos en diferente orden, llamado secuencia. Esta variabilidad hace distintas y específicas las moléculas del ADN.

Las bases son las responsables del apareamiento entre las dos hebras que comporten el ADN. El apareamiento es específico, puesto que A se aparea sólo con T y G sólo con C. La especificidad del apareamiento permite deducir la secuencia de una cadena si se conoce la de su compañera. De las secuencias y las cadenas opuestas se dice que son complementarias. La complementariedad de los pares de bases hace que todos los grupos de azúcar y fosfato tengan la misma orientación y permite al ADN tener la misma estructura con cualquier secuencia de bases.

La cantidad presente de estas bases no es proporcionalmente igual en el genoma, existiendo sí, ciertos patrones para cada especie. Fue, sin embargo, el descubrimiento de que siempre el número de moléculas de A era igual al de T y a la inversa, en cualquier especie (proporciones de Chargaff), uno de los elementos que posibilitó la comprensión de la complementariedad de las bases.

La complementariedad del ADN despertó gran interés; se propuso enseguida que las dos cadenas de la doble hélice deben ser consideradas como un par de moldes, positivo y negativo, cada uno de los cuales determina a su complemento, y capaces por tanto de generar dos macromoléculas hijas con secuencias idénticas a las de la macromolécula parental. Si el ADN se replicara así, el proceso podría confirmarse demostrando que las cadenas parentales se separan antes de replicarse y que cada macromolécula hija contiene una de las cadenas parentales.

La identificación de la doble hélice del ADN permitió precisar la hipótesis de un gen para cada proteína. Siguiendo este planteamiento, cada gen representa una cadena polipeptídica compuesta por una serie de aminoácidos (unidad de las proteínas); es decir, la secuencia de ADN que representa una proteína es lo que se denomina gen. La relación existente entre la secuencia de ADN y la secuencia de la proteína responde a lo que hoy se conoce como código genético.